JP2008184499A - Polyimide copolymer, positive type photosensitive resin composition and method for forming pattern - Google Patents

Polyimide copolymer, positive type photosensitive resin composition and method for forming pattern Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new precursor of a polyimide copolymer, to provide the polyimide copolymer having excellent solder heat resistance and bent plate folding endurance representing folding endurance and to simultaneously provide a positive type photosensitive resin composition having pattern-forming properties of high resolution and developable with an aqueous solution of an alkali. <P>SOLUTION: The positive type photosensitive resin composition comprises (A) the precursor of the polyimide copolymer having a specific repeating unit (hereinafter based on pts.wt.) and the following (B) to (D): (B) 2-5 pts.wt. of a photosensitizer generating an acid by irradiation of active rays, (C) 15-25 pts.wt. of a cross-linking agent represented by general formula (5) (not shown) and (D) 150-1,900 pts.wt. of an aprotic polar amide solvent represented by formula (2) (not shown). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、新規な、ポリイミド共重合体の前駆体、その溶液、ポリイミド共重合体、および該ポリイミド共重合体の前駆体を含有するポジ型感光性樹脂組成物に関する。また本発明は、該ポジ型感光性樹脂組成物によるパターン形成方法、および該形成方法により得られる回路材料に関する。より詳しくは、耐熱性、半田耐熱性、耐マイグレーション性、および紫外線領域における透過率に優れ、耐折性を表わす1つの特性である「はぜ折耐性」に優れる該ポリイミド共重合体、および優れた同様な特性を有する該ポジ型感光性樹脂組成物より得られるポリイミド共重合体に関する。   The present invention relates to a novel polyimide copolymer precursor, a solution thereof, a polyimide copolymer, and a positive photosensitive resin composition containing the polyimide copolymer precursor. The present invention also relates to a pattern forming method using the positive photosensitive resin composition and a circuit material obtained by the forming method. More specifically, the polyimide copolymer having excellent heat resistance, solder heat resistance, migration resistance, and transmittance in the ultraviolet region, and excellent in “folding resistance”, which is one characteristic representing folding resistance, and excellent The present invention also relates to a polyimide copolymer obtained from the positive photosensitive resin composition having similar characteristics.

また、本発明は、該ポリイミド共重合体の前駆体から、該溶液、該ポリイミド共重合体、および該ポリイミド共重合体の前駆体を含有するポジ型感光性樹脂組成物までのいずれかを用いて形成されたカバーレイに関する。より詳しくは、高解像度のパターン形成性を有し、アルカリ水溶液で現像が可能でかつ硬化後のフィルムが優れた耐熱性、耐折性、難燃性を有するカバーレイに関する。また更には、該カバーレイを用いたフレキシブルプリント基板に関する。   Further, the present invention uses any of the polyimide copolymer precursor to the solution, the polyimide copolymer, and a positive photosensitive resin composition containing the polyimide copolymer precursor. Related to the coverlay formed. More specifically, the present invention relates to a coverlay that has high-resolution pattern formation, can be developed with an aqueous alkali solution, and has excellent heat resistance, folding resistance, and flame retardancy after cured. Furthermore, the present invention relates to a flexible printed board using the coverlay.

ポリイミドやポリベンゾオキサゾールは、耐熱性、機械特性、耐薬品性および電気絶縁性などに優れていることから、半導体の表面保護膜、多層配線基板の層間絶縁膜、フレキシブル配線板のカバーコート膜などの電気・電子分野への展開が期待されている。特に、フォトレジストの機能をもたせた感光性ポリイミドや感光性ポリベンゾオキサゾールは、加工工程を大幅に短縮できることから注目されている材料である。   Polyimide and polybenzoxazole are excellent in heat resistance, mechanical properties, chemical resistance, electrical insulation, etc., so semiconductor surface protective films, interlayer insulation films on multilayer wiring boards, cover coat films on flexible wiring boards, etc. Is expected to expand into the electric and electronic fields. In particular, photosensitive polyimide and photosensitive polybenzoxazole having the function of a photoresist are materials that are attracting attention because they can greatly shorten the processing steps.

近年、通信情報処理技術においてコンピューターや計測機器の一層の高速化および大容量化が求められており、これに使用されるプリント配線板の信号の伝播速度は高速化が進み、低誘電率化の要求も高まりつつある。また、作業時の安全性や環境への影響に対する配慮から、アルカリ水溶液での現像処理が可能なポジ型感光性樹脂組成物への要望が強くなってきている。   In recent years, there has been a demand for higher speed and higher capacity of computers and measuring instruments in communication information processing technology, and the signal transmission speed of printed wiring boards used for this has increased, and the lower dielectric constant has been reduced. Requests are also increasing. Further, in consideration of safety during work and influence on the environment, there is an increasing demand for a positive photosensitive resin composition that can be developed with an alkaline aqueous solution.

これまで、ポジ型の感光性を発現させる方法としては、ポリイミド前駆体にエステル結合を介してo−ニトロベンジル基を導入する方法(例えば、非特許文献1参照)、ポリベンゾオキサゾール前駆体やポリヒドロキシイミドにナフトキノンジアジドを添加した溶解抑止剤添加方法(例えば、特許文献1、非特許文献1参照)などが提案されてきている。しかしながら、ポリイミド前駆体のアルカリ水に対する溶解性の高さが問題となり十分な解像度を得ることができなかったり、特殊な構造に限定されたり、また最終的に得られる被膜の膜減りが問題となり、いまだに実用化に至るものはないのが現状である。   Until now, as a method of developing positive photosensitivity, a method of introducing an o-nitrobenzyl group into a polyimide precursor via an ester bond (for example, see Non-Patent Document 1), a polybenzoxazole precursor or a polybenzoxazole A dissolution inhibitor addition method in which naphthoquinonediazide is added to hydroxyimide has been proposed (for example, see Patent Document 1 and Non-Patent Document 1). However, the high solubility of the polyimide precursor in alkaline water is a problem and sufficient resolution cannot be obtained, it is limited to a special structure, and the film thickness of the finally obtained film becomes a problem, The current situation is that there is no practical application yet.

これまでも様々な感光性ポリイミド骨格が提案されている。しかしながら、特許文献2に報告されている全芳香族のポリイミド前駆体では、アルカリ現像液への溶解性が問題になることや、i線領域で透過率が乏しいという問題がある。また、酸二無水物を脂環式にしたポリイミド前駆体では、酸二無水物の反応性が十分でない場合があるという問題、着色しやすいという問題、モノマーの酸二無水物の構造が特殊なため高価であるといった問題が挙げられる。全脂環式ポリイミド前駆体は、塗膜形成が乏しいという問題があり、鎖状脂肪族ポリイミドは、耐熱性が劣るという問題がある(例えば、非特許文献2参照)。   Various photosensitive polyimide skeletons have been proposed so far. However, the wholly aromatic polyimide precursor reported in Patent Document 2 has problems of solubility in an alkaline developer and poor transmittance in the i-line region. In addition, the polyimide precursor obtained by making the acid dianhydride alicyclic has a problem that the reactivity of the acid dianhydride may not be sufficient, a problem that it is likely to be colored, and a structure of the monomeric acid dianhydride is special. Therefore, there is a problem that it is expensive. All alicyclic polyimide precursors have a problem of poor coating formation, and chain aliphatic polyimides have a problem of poor heat resistance (see, for example, Non-Patent Document 2).

そこで、適度なアルカリ可溶性、耐熱性、i線領域で高い透過率を有し、安価なモノマーを用いたポリイミド前駆体が求められている。   Accordingly, there is a demand for a polyimide precursor using an inexpensive monomer having moderate alkali solubility, heat resistance, and high transmittance in the i-line region.

また、近年、電子機器の小型化、高度化などの多様化に伴い、フレキシブル配線板の需要が増大している。フレキシブル配線板は、一般に電気絶縁性フィルムと金属箔とを必要に応じて接着剤を介して積層一体化したフレキシブルプリント配線基板上に回路を作成し、このフレキシブル回路基板に、回路の保護用としてカバーレイがコートされたものである。   In recent years, with the diversification of electronic devices such as miniaturization and sophistication, demand for flexible wiring boards is increasing. A flexible printed circuit board generally creates a circuit on a flexible printed circuit board in which an electrically insulating film and a metal foil are laminated and integrated with an adhesive as required, and this flexible circuit board is used for circuit protection. Coverlay is coated.

上記カバーレイとしては、耐熱性、耐折性および絶縁性が求められることから、ポリイミドフィルムが用いられてきた。カバーレイを張り合わせる手法としては、所望の穴をあけたカバーレイを、回路パターンが形成されたフレキシブル配線板上に熱ラミネートもしくはプレスによって積層する方法が一般的である。   As the cover lay, polyimide film has been used because heat resistance, folding resistance and insulation are required. As a method of attaching the cover lay, a method of laminating a cover lay having a desired hole on a flexible wiring board on which a circuit pattern is formed by thermal lamination or pressing is common.

しかし、最近、実装用材料に対する要求は、従来以上に高性能化を要求され、フレキシブルプリント配線板における配線も微細化が急速に進んでおり、このようにして位置合わせする方法は、歩留まりが低く、作業性に劣り、また位置精度を得ることが困難または低精度であるなどの点から限界にきている。   Recently, however, the demand for mounting materials has been higher than ever, and the wiring on flexible printed wiring boards is rapidly becoming finer. The method of aligning in this way has a low yield. However, it is in the limit because it is inferior in workability, and it is difficult to obtain position accuracy or low accuracy.

そこで、このような問題を解決するために、微細加工が可能であるフォトリソグラフィー法が使用できる感光性絶縁性樹脂組成物が、感光性カバーレイとして検討されている。これらには、ドライフィルムタイプと液状タイプがあり、両者とも現在実用化されている。   Therefore, in order to solve such a problem, a photosensitive insulating resin composition capable of using a photolithography method capable of fine processing has been studied as a photosensitive coverlay. These include a dry film type and a liquid type, both of which are currently in practical use.

ドライフィルムの感光性カバーレイは、主に感光性ポリイミドもしくはポリイミド前駆体を含む樹脂組成物の有機溶媒溶液を支持体フィルムに塗布して乾燥し、ゴミが付着するのを防ぐためにポリエチレンなどの保護フィルムを積層した状態で用いられる。ハンドリングが容易であるといったメリットがある一方で、アルカリ水溶液での現像を可能とするために、カルボキシル基を有するアクリルもしくはメタクリル骨格のポリマーを用いることが一般的であり、硬化後の耐熱性や耐屈曲性で劣るという欠点があった(例えば、特許文献3参照)。また、近年、フレキシブルプリント配線基板の薄肉化が求められており、ドライフィルム法では支持フィルムを使用することから、フィルムの厚みを50μm以下にすることは難しいという問題も出てきた。   The dry film photosensitive coverlay is a protective film such as polyethylene to prevent dust from adhering to the support film by applying an organic solvent solution of a resin composition containing photosensitive polyimide or polyimide precursor to the support film. Used in a state where films are laminated. While it has the merit of being easy to handle, it is common to use a polymer having an acrylic or methacrylic skeleton having a carboxyl group in order to enable development with an alkaline aqueous solution. There was the fault that it was inferior in flexibility (for example, refer to patent documents 3). In recent years, thinning of the flexible printed wiring board has been demanded, and since a support film is used in the dry film method, there has been a problem that it is difficult to reduce the thickness of the film to 50 μm or less.

液状タイプの感光性カバーレイとしては、ポリイミドに感光性を付与した感光性ポリイミド前駆体は以前から提案されてきてはいるが、現像工程においてジメチルスルホキシドまたはN−メチルピロリドンなどの有機溶媒が必要とされ、工業的な取扱いに問題があった。   As a liquid type photosensitive cover lay, a photosensitive polyimide precursor imparting photosensitivity to polyimide has been proposed, but an organic solvent such as dimethyl sulfoxide or N-methylpyrrolidone is required in the development process. There was a problem in industrial handling.

そこで、希薄なアルカリ水溶液による現像が可能な感光性材料としてプリント基板用のソルダレジストが転用されてきたが、材料がエポキシ-アクリル系であるために屈曲性や耐熱性などが十分とは言い難い(例えば、特許文献4参照)。また、フレキシブルプリント配線板用カバーレイに使用される樹脂材料には、耐熱性、耐折性および絶縁性に加えて、十分な難燃特性が要求される。しかしながら、これまでの報告例では、難燃性を発現させる目的で、臭素含有芳香族化合物などの燃焼時にダイオキシンを発生させる可能性が高いハロゲン含有化合物が使用されていたり、あるいは、毒性物質であるアンチモン化合物類が使用されていたりするのが現状である。   Therefore, solder resists for printed circuit boards have been diverted as photosensitive materials that can be developed with dilute alkaline aqueous solutions. However, since the materials are epoxy-acrylic, their flexibility and heat resistance are not sufficient. (For example, refer to Patent Document 4). In addition to heat resistance, folding resistance and insulation, the resin material used for the flexible printed wiring board coverlay is required to have sufficient flame resistance. However, in the examples reported so far, halogen-containing compounds that have a high possibility of generating dioxins during combustion, such as bromine-containing aromatic compounds, are used for the purpose of expressing flame retardancy, or they are toxic substances. At present, antimony compounds are used.

以上のことから、熱硬化前にアルカリ水溶液に溶解し、現像が可能であり、熱硬化後には、アルカリ可溶性基であるカルボン酸が閉環によって消失するポリアミド酸を用いることが望ましいといえる。しかしながら、従来のポリアミド酸は、アルカリ現像液への溶解速度を制御することが難しく、露光部と未露光部の溶解速度差を発現することは、困難であった。また、優れた絶縁信頼性を発現するためには、10μm以上の膜厚が必要であるが、従来のポリアミド酸を用いると、この厚さでは、活性紫外線の透過率が非常に低いという問題があった。
特開平5−11451号公報 特開平6−161110号公報 特開2003−167336号公報 特開2005−232195号公報 J.Macromol.Sci.Chem.,A24,10,1407,1987 日本ポリイミド研究会編、最新ポリイミド〜基礎と応用〜、今井淑夫、横田力男 著、株式会社エヌ・ティー・エス、2002年発行
From the above, it can be said that it is desirable to use a polyamic acid that can be dissolved and developed in an aqueous alkali solution before thermosetting, and that the carboxylic acid that is an alkali-soluble group disappears by ring closure after thermosetting. However, it is difficult for conventional polyamic acids to control the dissolution rate in an alkaline developer, and it is difficult to develop a difference in dissolution rate between an exposed area and an unexposed area. Further, in order to exhibit excellent insulation reliability, a film thickness of 10 μm or more is necessary. However, when conventional polyamic acid is used, the transmittance of active ultraviolet rays is very low at this thickness. there were.
JP-A-5-11451 JP-A-6-161110 JP 2003-167336 A JP 2005-232195 A J. et al. Macromol. Sci. Chem. , A24, 10, 1407, 1987 Edited by Japan Polyimide Study Group, Latest Polyimides-Fundamentals and Applications-Ikuo Imai, Rikio Yokota, NTS Corporation, 2002

本発明の課題は、新規な、ポリイミド共重合体の前駆体、および該前駆体から得られる半田耐熱性、および耐折性を表わす1つの特性である「はぜ折耐性」に優れる該ポリイミド共重合体を提供することである。また、高解像度のパターン形成性を有し、アルカリ水溶液で現像が可能でかつ硬化後のフィルムが優れた耐熱性、はぜ折耐性、難燃性を有するポジ型感光性樹脂組成物を提供することでもある。さらに、本発明は該ポリイミド共重合体からなるカバーレイ、それを用いたフレキシブルプリント基板を提供することである。   An object of the present invention is to provide a novel polyimide copolymer precursor, and the polyimide copolymer excellent in “fracture resistance”, which is one of the characteristics representing solder heat resistance and folding resistance obtained from the precursor. It is to provide a polymer. Also provided is a positive photosensitive resin composition having high-resolution pattern formation, capable of developing with an alkaline aqueous solution, and having excellent heat resistance, fracture resistance, and flame retardancy after curing. It is also a thing. Furthermore, this invention is providing the coverlay which consists of this polyimide copolymer, and a flexible printed circuit board using the same.

本発明は、具体的には、以下の[1]〜[17]より提供される。
[1] 式(1a)と(1b)とで表される各繰り返し構造単位からなることを特徴とするポリイミド共重合体の前駆体。
Specifically, the present invention is provided by the following [1] to [17].
[1] A polyimide copolymer precursor comprising the repeating structural units represented by formulas (1a) and (1b).

Figure 2008184499
(式中、mとnは、共重合比(モル%)を表し、m+n=100モル%、70≦m<100、30≧n>0である。)
Figure 2008184499
(In the formula, m and n represent a copolymerization ratio (mol%), and m + n = 100 mol%, 70 ≦ m <100, 30 ≧ n> 0.)

[2] 前記[1]に記載のポリイミド共重合体の前駆体が、式(3)で表されるノルボルナンジアミンと、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルと、ピロメリット酸二無水物とを、式(2)で表される非プロトン性極性アミド溶媒中で反応して得られることを特徴とする前記[1]に記載のポリイミド共重合体の前駆体。 [2] The precursor of the polyimide copolymer described in [1] is a norbornanediamine represented by the formula (3), 4,4′-diaminodiphenyl ether, and pyromellitic dianhydride, The polyimide copolymer precursor according to [1], which is obtained by reacting in an aprotic polar amide solvent represented by (2).

Figure 2008184499
(式中R〜Rは、炭素数1〜3のアルキル基であり、相互に同一でも異なってもよい。)
Figure 2008184499
(Wherein R 1 to R 3 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, it may be the same or different from each other.)

Figure 2008184499
Figure 2008184499

[3] 前記式(2)の非プロトン性極性アミド溶媒がN,N−ジメチルアセトアミドである前記[2]に記載のポリイミド共重合体の前駆体。 [3] The precursor of the polyimide copolymer according to [2], wherein the aprotic polar amide solvent of the formula (2) is N, N-dimethylacetamide.

[4] 前記式(1b)の共重合比nが10〜20モル%である前記[1]〜[3]のいずれかに記載のポリイミド共重合体の前駆体。 [4] The precursor of the polyimide copolymer according to any one of [1] to [3], wherein the copolymerization ratio n of the formula (1b) is 10 to 20 mol%.

[5] 前記[1]〜[4]のいずれかに記載のポリイミド共重合体の前駆体において、該前駆体から得られるフィルムの膜厚10μmでの365nmにおける透過率が10%以上である前記[1]〜[4]のいずれかに記載のポリイミド共重合体の前駆体。 [5] In the polyimide copolymer precursor according to any one of [1] to [4], the transmittance at 365 nm at a film thickness of 10 μm of the film obtained from the precursor is 10% or more. The precursor of the polyimide copolymer in any one of [1]-[4].

[6] 前記[1]〜[5]のいずれかに記載のポリイミド共重合体の前駆体と、前記式(2)の非プロトン性極性アミド溶媒とからなることを特徴とするポリイミド共重合体の前駆体の溶液。 [6] A polyimide copolymer comprising the polyimide copolymer precursor according to any one of [1] to [5] and an aprotic polar amide solvent of the formula (2). Precursor solution.

[7] 前記[1]〜[5]のいずれかに記載のポリイミド共重合体の前駆体を脱水イミド化して得られる式(4a)と(4b)とで表される各繰り返し構造単位を有するポリイミド共重合体。 [7] Each repeating structural unit represented by the formulas (4a) and (4b) obtained by dehydrating imidation of the polyimide copolymer precursor according to any one of [1] to [5] Polyimide copolymer.

Figure 2008184499
(式中、mとnは、上記同一)。
Figure 2008184499
(Wherein, m and n are the same as above).

[8] 前記[6]に記載のポリイミド共重合体の前駆体の溶液を脱溶媒すると同時に、溶液に含有される前記式(1a)と(1b)とで表されるポリイミド共重合体の前駆体を脱水イミド化して得られる、前記式(4a)と(4b)とで表されるポリイミド共重合体。 [8] The polyimide copolymer precursor represented by the formulas (1a) and (1b) contained in the solution is simultaneously removed from the solution of the polyimide copolymer precursor described in [6]. A polyimide copolymer represented by the above formulas (4a) and (4b), which is obtained by dehydrating and imidizing the body.

[9] 前記[7]または[8]のいずれかに記載のポリイミド共重合体において、はぜ折耐性試験値が少なくとも30回である前記[7]または[8]のいずれかに記載のポリイミド共重合体。 [9] The polyimide according to any one of [7] or [8], wherein the polyimide copolymer according to any one of [7] or [8] has a fracture resistance test value of at least 30 times. Copolymer.

[10] 下記(A)〜(D)を含有することを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物。
(A)前記式(1a)と(1b)とで表される各繰り返し構造単位を有するポリイミド共重合体の前駆体が100重量部(以下の重量部の基準)
(B)活性光線の照射によって酸を発生する感光剤が2〜5重量部
(C)一般式(5)で示される架橋剤が15〜25重量部
(D)前記式(2)の非プロトン性極性アミド溶媒が150〜1900重量部
[10] A positive photosensitive resin composition comprising the following (A) to (D).
(A) 100 parts by weight of the precursor of the polyimide copolymer having each repeating structural unit represented by the above formulas (1a) and (1b) (based on the following parts by weight)
(B) 2 to 5 parts by weight of a photosensitizer that generates an acid upon irradiation with actinic rays (C) 15 to 25 parts by weight of a crosslinking agent represented by the general formula (5) (D) aprotic compound of the above formula (2) 150 to 1900 parts by weight of polar amide solvent

Figure 2008184499
(式中、lは1以上の整数を示し、Rは1価以上の芳香族基、脂肪族基を示す。)
Figure 2008184499
(In the formula, l represents an integer of 1 or more, and R represents a monovalent aromatic group or aliphatic group.)

[11] 前記[10]に記載の感光性樹脂組成物を脱溶媒すると同時に、感光性樹脂組成物に含有される前記式(1a)と(1b)とで表される各繰り返し構造単位を有するポリイミド共重合体の前駆体を脱水イミド化して得られる、前記式(4a)と(4b)とで表されるポリイミド共重合体。 [11] The photosensitive resin composition according to [10] is desolvated, and at the same time, each of the repeating structural units represented by the formulas (1a) and (1b) contained in the photosensitive resin composition is included. A polyimide copolymer represented by the above formulas (4a) and (4b), obtained by dehydrating imidation of a polyimide copolymer precursor.

[12] 前記[11]に記載のポリイミド共重合体において、はぜ折耐性試験値が少なくとも10回である前記[11]に記載のポリイミド共重合体。 [12] The polyimide copolymer according to [11], wherein the fracture resistance test value is at least 10 times in the polyimide copolymer according to [11].

[13] 前記[10]に記載のポジ型感光性樹脂組成物を基板上に塗工する工程(I)と、該溶液が塗工された基盤を50〜160℃で乾燥させる塗膜工程(II)と、得られた塗膜にマスクパターンを透して活性紫外線を露光した後、80〜250℃で加熱する工程(III)と、アルカリ金属炭酸塩の水溶液を用いて、前記塗膜の露光部分のみを溶解してポジ型パターンを現像する工程(IV)と、現像したポジ型パターンを熱処理することにより、前記式(1a)と(1b)とで表されるポリイミド共重合体の前駆体を含有するポジ型パターンを形成する工程(V)とを含むことを特徴とするポジ型パターン形成方法。 [13] A step (I) of coating the positive photosensitive resin composition according to [10] on a substrate, and a coating step of drying the substrate coated with the solution at 50 to 160 ° C. II), a step (III) in which the obtained coating film is exposed to active ultraviolet rays through a mask pattern and then heated at 80 to 250 ° C., and an aqueous solution of an alkali metal carbonate is used. A precursor of the polyimide copolymer represented by the above formulas (1a) and (1b) by dissolving only the exposed portion and developing the positive pattern and heat-treating the developed positive pattern. And (V) forming a positive pattern containing a body.

[14] 前記[13]に記載のアルカリ金属炭酸塩の水溶液が、炭酸ナトリウム水溶液である前記[13]に記載のポジ型パターン形成方法。 [14] The positive pattern forming method according to [13], wherein the alkali metal carbonate aqueous solution according to [13] is a sodium carbonate aqueous solution.

[15] 前記[13]または[14]のいずれかに記載のポジ型パターンの形成方法により得られる回路材料。 [15] A circuit material obtained by the method for forming a positive pattern according to any one of [13] or [14].

[16] 前記[1]〜[5]のいずれかに記載のポリイミド共重合体の前駆体、前記[6]に記載のポリイミド共重合体の前駆体の溶液、前記[7]〜[9]のいずれかに記載のポリイミド共重合体、前記[10]に記載のポジ型感光性樹脂組成物、または前記[11]〜[12]のいずれかに記載のポリイミド共重合体のいずれかを用いて形成することを特徴とするたカバーレイ。 [16] The polyimide copolymer precursor according to any one of [1] to [5], the polyimide copolymer precursor solution according to [6], and [7] to [9]. Any of the polyimide copolymer according to any one of the above, the positive photosensitive resin composition according to the above [10], or the polyimide copolymer according to any one of the above [11] to [12]. Cover lay characterized by forming.

[17] 前記[16]に記載のカバーレイを用いたフレキシブルプリント基板。 [17] A flexible printed board using the coverlay according to [16].

本発明は、新規な、ポリイミド共重合体の前駆体、および該前駆体から得られる半田耐熱性、および耐折性を表わす1つの特性である「はぜ折耐性」に優れる該ポリイミド共重合体を得ることができる。また、高解像度のパターン形成性を有し、アルカリ水溶液で現像が可能でかつ硬化後のフィルムが優れた耐熱性、はぜ折耐性、難燃性を有するポジ型感光性樹脂組成物を得ることもできる。さらに、本発明は該ポリイミド共重合体からなるカバーレイ、それを用いたフレキシブルプリント基板も得ることができ、工業的に極めて価値がある。   The present invention is a novel polyimide copolymer precursor, and the polyimide copolymer excellent in “fracture resistance”, which is one characteristic of solder heat resistance and folding resistance obtained from the precursor. Can be obtained. Also, it is possible to obtain a positive photosensitive resin composition having a high resolution pattern forming property, which can be developed with an alkaline aqueous solution, and has excellent heat resistance, fracture resistance and flame retardancy after curing. You can also. Furthermore, this invention can also obtain the coverlay which consists of this polyimide copolymer, and a flexible printed circuit board using the same, and is industrially very valuable.

[1.ポリイミド共重合体の前駆体]
[a.ポリイミド共重合体の前駆体の構造および組成]
本発明のポリイミド共重合体の前駆体は、前記式(1a)と(1b)とで表される各繰り返し構造単位からなる共重合体である。前記式(1a)と(1b)とで、mとnは、共重合比(モル%)を表し、m+n=100モル%、70≦m<100、30≧n>0である。nは、好ましくは10〜20モル%であり、より好ましくは20モル%である。
[1. Precursor of polyimide copolymer]
[A. Structure and composition of polyimide copolymer precursor]
The precursor of the polyimide copolymer of the present invention is a copolymer composed of each repeating structural unit represented by the formulas (1a) and (1b). In the formulas (1a) and (1b), m and n represent a copolymerization ratio (mol%), and m + n = 100 mol%, 70 ≦ m <100, 30 ≧ n> 0. n is preferably 10 to 20 mol%, more preferably 20 mol%.

本発明のポリイミド共重合体の前駆体は、前記式(1a)と(1b)とで表される各繰り返し構造単位からなり、その共重合性、すなわち、交互性や定序性は特に制限はなく、それらを有していてもランダム共重合であってもよい。   The precursor of the polyimide copolymer of the present invention is composed of each repeating structural unit represented by the above formulas (1a) and (1b), and its copolymerizability, that is, alternation and ordering are not particularly limited. However, they may be present or may be random copolymerization.

本発明のポリイミド共重合体の前駆体は、前記式(3)で表されるノルボルネンジアミンと、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルをジアミン成分とし、それとテトラカルボン酸二無水物としてピロメリット酸二無水物を用いことによって得られる。   The precursor of the polyimide copolymer of the present invention is composed of norbornenediamine represented by the above formula (3) and 4,4′-diaminodiphenyl ether as diamine components, and pyromellitic dianhydride as tetracarboxylic dianhydride. It is obtained by using a product.

前記式(1a)と(1b)における、mとnは共重合比(モル%)を示し、それは、前記式(3)で表されるノルボルネンジアミンと4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとの用いる量比(モル比)を制御することによって、共重合比が70≦m<100および30≧n>0の範囲において、任意に設定することができる。   In the formulas (1a) and (1b), m and n represent a copolymerization ratio (mol%), which is the amount used of norbornenediamine represented by the formula (3) and 4,4′-diaminodiphenyl ether. By controlling the ratio (molar ratio), the copolymerization ratio can be arbitrarily set within the range of 70 ≦ m <100 and 30 ≧ n> 0.

具体的には、例えば、前記式(3)で表されるノルボルネンジアミンが80モル%に相当する量と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルが20モル%に相当する量とを用いることにより、前記式(1a)のmが80モル%となり、前記式(1b)のnはが20モル%となる共重合比を有する本発明のポリイミド共重合体の前駆体を得る。   Specifically, for example, by using an amount corresponding to 80 mol% of norbornenediamine represented by the formula (3) and an amount corresponding to 20 mol% of 4,4′-diaminodiphenyl ether, the above formula is used. The polyimide copolymer precursor of the present invention having a copolymerization ratio such that m in (1a) is 80 mol% and n in the formula (1b) is 20 mol% is obtained.

[b.ポリイミド共重合体の前駆体の原料NBDA]
本発明のポリイミド共重合体の前駆体で用いられる前記式(3)で表されるノルボルネンジアミンの具体例は、ジアミノメチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン(以下、「NBDA」と略称する)である。NBDAは、アミノメチル基の位置が異なる構造異性体、あるいはS体、R体を含む光学異性体等、どのような異性体であっても良く、また、異性体がどのような割合で含有されている混合物であってもよい。
[B. Polyimide copolymer precursor raw material NBDA]
A specific example of the norbornenediamine represented by the formula (3) used in the precursor of the polyimide copolymer of the present invention is diaminomethyl-bicyclo [2.2.1] heptane (hereinafter abbreviated as “NBDA”). ). NBDA may be any isomer such as a structural isomer having a different aminomethyl group position, or an optical isomer including an S isomer and an R isomer, and the isomer is contained in any proportion. It may be a mixture.

[c.ポリイミド共重合体の前駆体の変性]
[1)ジアミン]
本発明のポリイミド共重合体の前駆体は、本発明の目的を損なわない範囲において、第三成分として、他の脂環式ジアミン、芳香族ジアミン、ジアミノシロキサン、あるいは上記脂環式ジアミン以外の脂肪族ジアミン等を共重合化することも可能である。第三成分として用いるジアミンの量は、全ジアミン成分の30モル%以下、好ましくは10モル%以下である。また、第三成分として用いるジアミンは、1種単独でも、あるいは2種以上を混合して用いても良い。以下に、1)に脂環式のジアミン、芳香族ジアミンをA)〜H)、ジアミノシロキサンを(I)、および脂肪族ジアミンを(J)〜(K)に具体的に示す。
[C. Modification of polyimide copolymer precursor]
[1] Diamine]
As long as the precursor of the polyimide copolymer of the present invention does not impair the purpose of the present invention, the third component is a fat other than the other alicyclic diamine, aromatic diamine, diaminosiloxane, or the above alicyclic diamine. It is also possible to copolymerize an aromatic diamine or the like. The amount of diamine used as the third component is 30 mol% or less, preferably 10 mol% or less of the total diamine component. Moreover, the diamine used as a 3rd component may be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types. Hereinafter, 1) specifically shows alicyclic diamines and aromatic diamines A) to H), diaminosiloxanes (I), and aliphatic diamines (J) to (K).

1)脂環式のジアミン;2,5−ジアミノメチル−ビシクロ[2,2,2]オクタン、2,5−ジアミノメチル−7,7−ジメチルビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,5−ジアミノメチル−7,7−ジフルオロビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,5−ジアミノメチル−7,7,8,8−テトラフルオロビシクロ[2,2,2]オクタン、2,5−ジアミノメチル−7,7−ビス(ヘキサフルオロメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,5−ジアミノメチル−7−オキサビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,5−ジアミノメチル−7−チアビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,5−ジアミノメチル−7−オキソビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,5−ジアミノメチル−7−アザビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,6−ジアミノメチル−ビシクロ[2,2,2]オクタン、2,6−ジアミノメチル−7,7−ジメチルビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,6−ジアミノメチル−7,7−ジフルオロビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,6−ジアミノメチル−7,7,8,8−テトラフルオロビシクロ[2,2,2]オクタン、2,6−ジアミノメチル−7,7−ビス(ヘキサフルオロメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,6−ジアミノメチル−7−オキシビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,6−ジアミノメチル−7−チオビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,6−ジアミノメチル−7−オキソビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,6−ジアミノメチル−7−イミノビシクロ[2,2,1]ヘプタン2,5−ジアミノ−ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,5−ジアミノ−ビシクロ[2,2,2]オクタン、2,5−ジアミノ−7,7−ジメチルビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,5−ジアミノ−7,7−ジフルオロビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,5−ジアミノ−7,7,8,8−テトラフルオロビシクロ[2,2,2]オクタン、2,5−ジアミノ−7,7−ビス(ヘキサフルオロメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,5−ジアミノ−7−オキサビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,5−ジアミノ−7−チアビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,5−ジアミノ−7−オキソビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,5−ジアミノ−7−アザビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,6−ジアミノ−ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,6−ジアミノ−ビシクロ[2,2,2]オクタン、2,6−ジアミノ−7,7−ジメチルビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,6−ジアミノ−7,7−ジフルオロビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,6−ジアミノ−7,7,8,8−テトラフルオロビシクロ[2,2,2]オクタン、2,6−ジアミノ−7,7−ビス(ヘキサフルオロメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,6−ジアミノ−7−オキシビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,6−ジアミノ−7−チオビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,6−ジアミノ−7−オキソビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,6−ジアミノ−7−イミノビシクロ[2,2,1]ヘプタン1,2−ジアミノシクロヘキサン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,2−ジ(2−アミノエチル)シクロヘキサン、1,3−ジ(2−アミノエチル)シクロヘキサン、1,4−ジ(2−アミノエチル)シクロヘキサン、ビス(4−アミノシクロへキシル)メタン。   1) Alicyclic diamine; 2,5-diaminomethyl-bicyclo [2,2,2] octane, 2,5-diaminomethyl-7,7-dimethylbicyclo [2,2,1] heptane, 2,5 -Diaminomethyl-7,7-difluorobicyclo [2,2,1] heptane, 2,5-diaminomethyl-7,7,8,8-tetrafluorobicyclo [2,2,2] octane, 2,5- Diaminomethyl-7,7-bis (hexafluoromethyl) bicyclo [2,2,1] heptane, 2,5-diaminomethyl-7-oxabicyclo [2,2,1] heptane, 2,5-diaminomethyl- 7-thiabicyclo [2,2,1] heptane, 2,5-diaminomethyl-7-oxobicyclo [2,2,1] heptane, 2,5-diaminomethyl-7-azabicyclo [2,2,1] heptane , 2, -Diaminomethyl-bicyclo [2,2,2] octane, 2,6-diaminomethyl-7,7-dimethylbicyclo [2,2,1] heptane, 2,6-diaminomethyl-7,7-difluorobicyclo [ 2,2,1] heptane, 2,6-diaminomethyl-7,7,8,8-tetrafluorobicyclo [2,2,2] octane, 2,6-diaminomethyl-7,7-bis (hexafluoro Methyl) bicyclo [2,2,1] heptane, 2,6-diaminomethyl-7-oxybicyclo [2,2,1] heptane, 2,6-diaminomethyl-7-thiobicyclo [2,2,1] heptane 2,6-diaminomethyl-7-oxobicyclo [2,2,1] heptane, 2,6-diaminomethyl-7-iminobicyclo [2,2,1] heptane 2,5-diamino-bicyclo [2 2,1] heptane, 2,5-diamino-bicyclo [2,2,2] octane, 2,5-diamino-7,7-dimethylbicyclo [2,2,1] heptane, 2,5-diamino-7 , 7-difluorobicyclo [2,2,1] heptane, 2,5-diamino-7,7,8,8-tetrafluorobicyclo [2,2,2] octane, 2,5-diamino-7,7- Bis (hexafluoromethyl) bicyclo [2,2,1] heptane, 2,5-diamino-7-oxabicyclo [2,2,1] heptane, 2,5-diamino-7-thiabicyclo [2,2,1 ] Heptane, 2,5-diamino-7-oxobicyclo [2,2,1] heptane, 2,5-diamino-7-azabicyclo [2,2,1] heptane, 2,6-diamino-bicyclo [2, 2,1] heptane, 2,6-dia Mino-bicyclo [2,2,2] octane, 2,6-diamino-7,7-dimethylbicyclo [2,2,1] heptane, 2,6-diamino-7,7-difluorobicyclo [2,2, 1] heptane, 2,6-diamino-7,7,8,8-tetrafluorobicyclo [2,2,2] octane, 2,6-diamino-7,7-bis (hexafluoromethyl) bicyclo [2, 2,1] heptane, 2,6-diamino-7-oxybicyclo [2,2,1] heptane, 2,6-diamino-7-thiobicyclo [2,2,1] heptane, 2,6-diamino-7 -Oxobicyclo [2,2,1] heptane, 2,6-diamino-7-iminobicyclo [2,2,1] heptane1,2-diaminocyclohexane, 1,3-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohex S 1,2-di (2-aminoethyl) cyclohexane, 1,3-di (2-aminoethyl) cyclohexane, 1,4-di (2-aminoethyl) cyclohexane, bis (4-aminocyclohexyl) methane .

2)芳香族ジアミンA)〜H)、ジアミノシロキサン(I)、脂肪族ジアミンJ)〜K)
A)ベンゼン環1個を有する;p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン。
2) Aromatic diamines A) to H), diaminosiloxane (I), aliphatic diamines J) to K)
A) having one benzene ring; p-phenylenediamine, m-phenylenediamine.

B)ベンゼン環2個を有する;3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、3,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,2−ジ(3−アミノフェニル)プロパン、2,2−ジ(4−アミノフェニル)プロパン、2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフェニル)プロパン、2,2−ジ(3−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ジ(4−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、1,1−ジ(3−アミノフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ジ(4−アミノフェニル)−1−フェニルエタン、1−(3−アミノフェニル)−1−(4−アミノフェニル)−1−フェニルエタン。   B) having two benzene rings; 3,3′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenyl sulfide, 3,4′-diaminodiphenyl sulfide, 4,4′-diaminodiphenyl Sulfide, 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 3,4′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 3,3′-diaminobenzophenone, 4,4′-diaminobenzophenone, 3,4′- Diaminobenzophenone, 3,3′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,4′-diaminodiphenylmethane, 2,2-di (3-aminophenyl) propane, 2,2-di (4-aminophenyl) ) Propane, 2- (3-aminophenyl) -2- ( -Aminophenyl) propane, 2,2-di (3-aminophenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-di (4-aminophenyl) -1,1, 1,3,3,3-hexafluoropropane, 2- (3-aminophenyl) -2- (4-aminophenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 1,1- Di (3-aminophenyl) -1-phenylethane, 1,1-di (4-aminophenyl) -1-phenylethane, 1- (3-aminophenyl) -1- (4-aminophenyl) -1- Phenylethane.

C)ベンゼン環3個を有する;1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノベンゾイル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノベンゾイル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノベンゾイル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノベンゾイル)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノ−α,α−ジトリフルオロメチルベンジル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノ−α,α−ジトリフルオロメチルベンジル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノ−α,α−ジトリフルオロメチルベンジル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノ−α,α−ジトリフルオロメチルベンジル)ベンゼン、2,6−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゾニトリル、2,6−ビス(3−アミノフェノキシ)ピリジン。   C) having three benzene rings; 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1, 4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminobenzoyl) benzene, 1,3-bis (4-aminobenzoyl) benzene, 1,4-bis (3-aminobenzoyl) benzene, 1,4-bis (4-aminobenzoyl) benzene, 1,3-bis (3-amino-α, α-dimethylbenzyl) benzene, 1,3-bis (4-amino-α, α-dimethylbenzyl) benzene 1,4-bis (3-amino-α, α-dimethylbenzyl) benzene, 1,4-bis (4-amino-α, α-dimethylbenzyl) benzene, 1,3-bis (3-amino-α) α-ditrifluoromethylbenzyl) benzene, 1,3-bis (4-amino-α, α-ditrifluoromethylbenzyl) benzene, 1,4-bis (3-amino-α, α-ditrifluoromethylbenzyl) benzene 1,4-bis (4-amino-α, α-ditrifluoromethylbenzyl) benzene, 2,6-bis (3-aminophenoxy) benzonitrile, 2,6-bis (3-aminophenoxy) pyridine.

D)ベンゼン環4個を有する;4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルフィド、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルフィド、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、2,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[3−(3−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン。   D) having four benzene rings; 4,4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ketone Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (3- Aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, 2 , 2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl Nyl] propane, 2,2-bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) ) Phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane.

E)ベンゼン環5個を有する;1,3−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,4−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,4−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,4−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,4−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、F)ベンゼン環6個を有する、4,4’−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ジフェニルエーテル、4,4’−ビス[4−(4−アミノーα,αージメチルベンジル)フェノキシ]ベンゾフェノン、4,4’−ビス[4−(4−アミノーα,αージメチルベンジル)フェノキシ]ジフェニルスルホン、4,4’−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ]ジフェニルスルホン。   E) having 5 benzene rings; 1,3-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,3-bis [4- (4-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,4-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,4-bis [4- (4-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,3-bis [4- (3-aminophenoxy) -α, α- Dimethylbenzyl] benzene, 1,3-bis [4- (4-aminophenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene, 1,4-bis [4- (3-aminophenoxy) -α, α-dimethylbenzyl Benzene, 1,4-bis [4- (4-aminophenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene, F) 4,4′-bis [4- (4-aminophenoxy) having six benzene rings B) benzoyl] diphenyl ether, 4,4′-bis [4- (4-amino-α, α-dimethylbenzyl) phenoxy] benzophenone, 4,4′-bis [4- (4-amino-α, α-dimethylbenzyl) Phenoxy] diphenylsulfone, 4,4′-bis [4- (4-aminophenoxy) phenoxy] diphenylsulfone.

G)芳香族置換基を有する;3,3’−ジアミノ−4,4’−ジフェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジビフェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4−フェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4−ビフェノキシベンゾフェノン。   G) having an aromatic substituent; 3,3′-diamino-4,4′-diphenoxybenzophenone, 3,3′-diamino-4,4′-dibiphenoxybenzophenone, 3,3′-diamino-4- Phenoxybenzophenone, 3,3′-diamino-4-biphenoxybenzophenone.

H)スピロビインダン環を有する、6,6’−ビス(3−アミノフェノキシ)3,3,3,’3,’−テトラメチル−1,1’−スピロビインダン6,6’−ビス(4−アミノフェノキシ)3,3,3,’3,’−テトラメチル−1,1’−スピロビインダン。   H) 6,6′-bis (3-aminophenoxy) 3,3,3,3,3′-tetramethyl-1,1′-spirobiindane 6,6′-bis (4-aminophenoxy) having a spirobiindane ring ) 3,3,3, '3,'-tetramethyl-1,1'-spirobiindane.

上記芳香族ジアミンの芳香環上水素原子の一部もしくは全てをフルオロ基、メチル基、メトキシ基、トリフルオロメチル基、またはトリフルオロメトキシ基から選ばれた置換基で置換したジアミンも用いることができる。   A diamine obtained by substituting some or all of the hydrogen atoms on the aromatic ring of the aromatic diamine with a substituent selected from a fluoro group, a methyl group, a methoxy group, a trifluoromethyl group, or a trifluoromethoxy group can also be used. .

I)ジアミノシロキサン;1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、1,3−ビス(4−アミノブチル)テトラメチルジシロキサン、α,ω−ビス(3−アミノプロピル)ポリジメチルシロキサン、α,ω−ビス(3−アミノブチル)ポリジメチルシロキサン。   I) Diaminosiloxane; 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, 1,3-bis (4-aminobutyl) tetramethyldisiloxane, α, ω-bis (3-aminopropyl) polydimethyl Siloxane, α, ω-bis (3-aminobutyl) polydimethylsiloxane.

J)エチレングリコールジアミン;ビス(アミノメチル)エーテル、ビス(2−アミノエチル)エーテル、ビス(3−アミノプロピル)エーテル、ビス(2−アミノメトキシ)エチル]エーテル、ビス[2−(2−アミノエトキシ)エチル]エーテル、ビス[2−(3−アミノプロトキシ)エチル]エーテル、1,2−ビス(アミノメトキシ)エタン、1,2−ビス(2−アミノエトキシ)エタン、1,2−ビス[2−(アミノメトキシ)エトキシ]エタン、1,2−ビス[2−(2−アミノエトキシ)エトキシ]エタン、エチレングリコールビス(3−アミノプロピル)エーテル、ジエチレングリコールビス(3−アミノプロピル)エーテル、トリエチレングリコールビス(3−アミノプロピル)エーテル。   J) ethylene glycol diamine; bis (aminomethyl) ether, bis (2-aminoethyl) ether, bis (3-aminopropyl) ether, bis (2-aminomethoxy) ethyl] ether, bis [2- (2-amino) Ethoxy) ethyl] ether, bis [2- (3-aminoprotoxy) ethyl] ether, 1,2-bis (aminomethoxy) ethane, 1,2-bis (2-aminoethoxy) ethane, 1,2-bis [2- (aminomethoxy) ethoxy] ethane, 1,2-bis [2- (2-aminoethoxy) ethoxy] ethane, ethylene glycol bis (3-aminopropyl) ether, diethylene glycol bis (3-aminopropyl) ether, Triethylene glycol bis (3-aminopropyl) ether.

K)メチレンジアミン;エチレンジアミン、1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジアミノブタン、1,5−ジアミノペンタン、1,6−ジアミノヘキサン、1,7−ジアミノヘプタン、1,8−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナン、1,10−ジアミノデカン、1,11−ジアミノウンデカン、1,12−ジアミノドデカン。   K) methylenediamine; ethylenediamine, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,5-diaminopentane, 1,6-diaminohexane, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 1 , 9-Diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,11-diaminoundecane, 1,12-diaminododecane.

[2)テトラカルボン酸二無水物]
本発明のポリイミド共重合体の前駆体は、ピロメリット酸二無水物を必須原料として用いるが、本発明の目的を損なわない範囲で他のテトラカルボン酸二無水物を第三成分として、併せて使用しても良い。使用できるピロメリット酸二無水物以外の他のテトラカルボン酸二無水物の量は、全テトラカルボン酸二無水物成分の30モル%以下、好ましくは10モル%以下である。
[2] Tetracarboxylic dianhydride]
The precursor of the polyimide copolymer of the present invention uses pyromellitic dianhydride as an essential raw material, but other tetracarboxylic dianhydrides are used as a third component within a range that does not impair the purpose of the present invention. May be used. The amount of tetracarboxylic dianhydride other than pyromellitic dianhydride that can be used is 30 mol% or less, preferably 10 mol% or less of the total tetracarboxylic dianhydride component.

芳香族テトラカルボン酸二無水物の具体例としては、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−オキシジフタル酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ジ(3,4−ジカルボキシ)フェニル−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物が挙げられる。   Specific examples of the aromatic tetracarboxylic dianhydride include 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-oxydiphthalic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 2,2-di (3,4-dicarboxy) phenyl- 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride may be mentioned.

また、脂肪族テトラカルボン酸二無水物としては、例えばシクロブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサン−1,2,4,5−テトラカルボン酸二無水物、ジシクロヘキシル−3,4,3‘,4’−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。それらテトラカルボン酸二無水物は、1種単独でも芳香族および/または脂肪族で2種以上を同時に用いることも可能である。   Examples of the aliphatic tetracarboxylic dianhydride include cyclobutane tetracarboxylic dianhydride, cyclohexane-1,2,4,5-tetracarboxylic dianhydride, dicyclohexyl-3,4,3 ′, 4 ′. -Tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride and the like. These tetracarboxylic dianhydrides can be used alone or in combination of two or more of aromatic and / or aliphatic.

[d.ポリイミド共重合体の前駆体の末端封止]
本発明のポリイミド共重合体の前駆体は、その分子末端は封止されていてもよい。分子末端が封止されている場合、従来から知られているように、アミンまたはジカルボン酸無水物と反応性を有しない基で封止されることが望ましい。
[D. End-capping of polyimide copolymer precursor]
The molecular end of the precursor of the polyimide copolymer of the present invention may be sealed. When the molecular terminal is sealed, as is conventionally known, it is desirable to seal with a group that is not reactive with an amine or dicarboxylic anhydride.

分子末端の封止に用いられるジカルボン酸無水物の量は、全ジアミン化合物1モル当たり、0.001〜1.0、好ましくは0.01〜0.5モルである。同じく、末端封止に用いられるモノアミンの量は、全テトラカルボン酸二無水物1モル当たり0.001〜1モル、好ましくは0.01〜0.5モルである。   The amount of the dicarboxylic anhydride used for sealing the molecular ends is 0.001 to 1.0, preferably 0.01 to 0.5 mol, per 1 mol of all diamine compounds. Similarly, the amount of monoamine used for end-capping is 0.001 to 1 mole, preferably 0.01 to 0.5 mole, per mole of total tetracarboxylic dianhydride.

本発明のポリイミド共重合体の前駆体の分子末端を封止する方法は、以下の2通りに分けられる。一方では、ジアミン化合物が過剰で、末端を芳香族ジカルボン酸無水物で封止する場合、ジアミン化合物1モル当たり、テトラカルボン酸二無水物は0.9〜1.0モル未満、ジカルボン酸無水物は0.001〜1.0モルである。他方では、テトラカルボン酸二無水物が過剰で、末端を芳香族モノアミンで封止する場合、テトラカルボン酸二無水物1モル当たり、ジアミン化合物は0.9〜1.0モル未満、芳香族モノアミンは0.001〜1.0モルである。   The method of sealing the molecular terminal of the precursor of the polyimide copolymer of the present invention can be divided into the following two methods. On the other hand, when the diamine compound is excessive and the end is sealed with an aromatic dicarboxylic acid anhydride, the tetracarboxylic dianhydride is less than 0.9 to 1.0 mol per mole of the diamine compound, and the dicarboxylic acid anhydride. Is 0.001 to 1.0 mol. On the other hand, when tetracarboxylic dianhydride is excessive and the terminal is sealed with an aromatic monoamine, the diamine compound is 0.9 to less than 1.0 mol per mole of tetracarboxylic dianhydride, and the aromatic monoamine. Is 0.001 to 1.0 mol.

分子末端の封止に用いられるジカルボン酸無水物の具体的例としては、無水フタル酸、ベンゾフェノンジカルボン酸無水物、ジカルボキシフェニルエーテル無水物、ビフェニルジカルボン酸無水物、ナフタレンジカルボン酸無水物などが挙げられ、アミンの具体的例としては、アニリン、トルイジン、キシリジン、アミノビフェニル、ナフチルアミン、アルキルアミンなどが挙げられる。   Specific examples of dicarboxylic acid anhydrides used for sealing molecular ends include phthalic anhydride, benzophenone dicarboxylic acid anhydride, dicarboxyphenyl ether anhydride, biphenyl dicarboxylic acid anhydride, naphthalenedicarboxylic acid anhydride, and the like. Specific examples of amines include aniline, toluidine, xylidine, aminobiphenyl, naphthylamine, and alkylamine.

[ポリイミド共重合体の前駆体の製造]
[a.対数粘度の制御]
本発明のポリイミド共重合体の前駆体の製造に当たって、生成するポリイミド共重合体の前駆体の分子量の調節は、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物の量比を調節することにより行うことができ、全ジアミン化合物と全酸二無水物のモル比は0.9〜1.1の範囲にすることが好ましい。全ジアミン化合物と酸二無水物のモル比を0.9〜1.1にした場合、得られるポリイミド共重合体の前駆体の対数粘度は、N,N−ジメチルアセトアミド溶媒中、濃度0.5g/dl、35℃で測定し、その値が0.1〜3.0dl/g、好ましくは0.4〜1.5dl/gである。
[Production of polyimide copolymer precursor]
[A. Control of logarithmic viscosity]
In the production of the polyimide copolymer precursor of the present invention, the molecular weight of the polyimide copolymer precursor to be produced can be adjusted by adjusting the amount ratio of tetracarboxylic dianhydride and diamine compound. The molar ratio of the total diamine compound to the total acid dianhydride is preferably in the range of 0.9 to 1.1. When the molar ratio of the total diamine compound and acid dianhydride is 0.9 to 1.1, the logarithmic viscosity of the resulting polyimide copolymer precursor is 0.5 g in N, N-dimethylacetamide solvent. / Dl at a temperature of 35 ° C. and a value of 0.1 to 3.0 dl / g, preferably 0.4 to 1.5 dl / g.

[b.溶媒]
本発明のポリイミド共重合体の前駆体を得る反応は溶媒中で行うことが好ましい。ここで使用できる溶媒としては、以下のものが挙げられる。
[B. solvent]
The reaction for obtaining the precursor of the polyimide copolymer of the present invention is preferably carried out in a solvent. Examples of the solvent that can be used here include the following.

A)フェノール系溶媒;フェノール、o−クロロフェノール、m−クロロフェノール、p−クロロフェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、2,3−キシレノール、2,4−キシレノール、2,5−キシレノール、2,6−キシレノール、3,4−キシレノール、3,5−キシレノール。   A) Phenol solvents: phenol, o-chlorophenol, m-chlorophenol, p-chlorophenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,3-xylenol, 2,4-xylenol, 2,5 -Xylenol, 2,6-xylenol, 3,4-xylenol, 3,5-xylenol.

B)非プロトン性アミド系溶媒;N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N−メチルカプロラクタム、ヘキサメチルホスホロトリアミド。   B) Aprotic amide solvents; N, N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N-methylcaprolactam, hexamethylphosphorotriamide.

C)エーテル系溶媒;1,2−ジメトキシエタン、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、1,2−ビス(2−メトキシエトキシ)エタン、テトラヒドロフラン、ビス[2−(2−メトキシエトキシ)エチル]エーテル、1,4−ジオキサン。   C) Ether solvent; 1,2-dimethoxyethane, bis (2-methoxyethyl) ether, 1,2-bis (2-methoxyethoxy) ethane, tetrahydrofuran, bis [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] ether 1,4-dioxane.

D)アミン系溶媒;ピリジン、キノリン、イソキノリン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、イソホロン、ピペリジン、2,4−ルチジン、2,6−ルチジン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン。   D) Amine solvents: pyridine, quinoline, isoquinoline, α-picoline, β-picoline, γ-picoline, isophorone, piperidine, 2,4-lutidine, 2,6-lutidine, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine .

E)その他の溶媒;ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、ジフェニルエーテル、スルホラン、ジフェニルスルホン、テトラメチル尿素、アニソール
これらの溶媒は、1種単独または2種以上混合して用いても差し支えない。混合して用いる場合は、必ずしも任意の割合で相互に溶解するような溶媒の組み合わせを選択する必要はなく、混合し合わなく不均一でも差し支えない。
E) Other solvents: dimethyl sulfoxide, dimethyl sulfone, diphenyl ether, sulfolane, diphenyl sulfone, tetramethylurea, anisole These solvents may be used alone or in combination of two or more. When mixed and used, it is not always necessary to select a combination of solvents that are mutually soluble in an arbitrary ratio, and they may be mixed or non-uniform.

本発明のポリイミド共重合体の前駆体を得る反応で使用される溶媒は、前記式(2)で表される非プロトン性極性アミド系溶媒が、特に好ましい。   The aprotic polar amide solvent represented by the formula (2) is particularly preferable as the solvent used in the reaction for obtaining the polyimide copolymer precursor of the present invention.

式(2)で示される非プロトン性極性アミド溶媒は、たとえば、式(2)中の1価の基であるRがメチル基である場合、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジプロピルアセトアミド、N,N−ジイソプロピルアセトアミド、N−メチル−N−エチルアセトアミド、N−エチル−N−プロピルアセトアミド、N−メチル−N−プロピルアセトアミドおよびN−メチル−N−イソプロピルアセトアミドなどが挙げられ、Rがエチル基、プロピル基、またはイソプロピル基である場合も同様である。 The aprotic polar amide solvent represented by the formula (2) is, for example, when R 3 which is a monovalent group in the formula (2) is a methyl group, N, N-dimethylacetamide, N, N-diethyl Acetamide, N, N-dipropylacetamide, N, N-diisopropylacetamide, N-methyl-N-ethylacetamide, N-ethyl-N-propylacetamide, N-methyl-N-propylacetamide and N-methyl-N- The same applies when R 3 is an ethyl group, a propyl group, or an isopropyl group.

それらの中では、N,N−ジメチルアセトアミド(以下、DMAcと略称する)が最も好ましい。前記式(2)で表される非プロトン性極性アミド系溶媒は、1種単独でも2種以上混合して用いても差支え無く、混合して用いる場合の混合比は任意である。   Among them, N, N-dimethylacetamide (hereinafter abbreviated as DMAc) is most preferable. The aprotic polar amide solvent represented by the formula (2) may be used alone or in combination of two or more, and the mixing ratio in the case of mixing is arbitrary.

本発明のポリイミド共重合体の前駆体は、DMAcを用いることで、ポリイミド共重合体の前駆体を脱水イミドして得られる前記式(4a)と(4b)とで表される各繰り返し構造単位からなるポリイミドの紫外線領域において透過率が著しく向上する。   Each of the repeating structural units represented by the above formulas (4a) and (4b) obtained by dehydrating imide of the precursor of the polyimide copolymer by using DMAc as the precursor of the polyimide copolymer of the present invention. The transmittance in the ultraviolet region of polyimide composed of

[c.重合濃度]
溶媒中で行う反応の濃度(以下、「重合濃度」と称する)には、なんら制限はない。本発明では、溶媒中で行う重合濃度を、用いた全溶媒の全質量と、用いた全ジアミンおよび全テトラカルボン酸二無水物を合わせた全質量との総質量に対する、用いた全ジアミンおよび全テトラカルボン酸二無水物を合わせた全質量の割合を百分率で示した値と定義する。好ましい重合濃度は5〜40%、さらに好ましくは10〜30%である。
[C. Polymerization concentration]
The concentration of the reaction performed in the solvent (hereinafter referred to as “polymerization concentration”) is not limited. In the present invention, the polymerization concentration carried out in the solvent is the total diamine used and the total diamine used with respect to the total mass of the total mass of the total solvent used and the total mass of the total diamine and total tetracarboxylic dianhydride used. The ratio of the total mass of the tetracarboxylic dianhydride combined is defined as a value expressed as a percentage. A preferable polymerization concentration is 5 to 40%, more preferably 10 to 30%.

[d.製造条件]
本発明のポリイミド共重合体の前駆体は、特に制限なく公知の製造方法が全て適用できる。最も一般的な具体的方法は、前記の溶媒中で、前記式(3)のノルボルナンジアミンと、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルと、ピロメリット酸無水物とを反応させて得られる。
[D. Manufacturing conditions]
All known production methods can be applied to the polyimide copolymer precursor of the present invention without any particular limitation. The most common specific method is obtained by reacting the norbornanediamine of the formula (3), 4,4′-diaminodiphenyl ether and pyromellitic anhydride in the solvent.

反応温度は、−10℃〜100℃が好ましいが、好ましくは氷冷温度付近から50℃前後の範囲であり、実施面で最も好ましく実用的には室温である。また、反応時間は、使用するモノマーの種類、溶媒の種類、および反応温度により異なるが、1〜48時間、好ましくは2、3時間〜10数時間前後であり、実施面で最も好ましくは、4〜10時間である。さらに、反応圧力は常圧で十分である。   The reaction temperature is preferably from −10 ° C. to 100 ° C., preferably in the range from about the ice-cold temperature to around 50 ° C., and most preferably practically room temperature in terms of implementation. The reaction time varies depending on the type of monomer used, the type of solvent, and the reaction temperature, but it is 1 to 48 hours, preferably about 2 to 3 hours to about 10 to several hours. -10 hours. Furthermore, normal pressure is sufficient as the reaction pressure.

本発明の必須なジアミン2種およびピロメリット酸二無水物それぞれの添加順序は任意であり、それら原料の添加方法も一括または分割いずれにすることも任意である。また、NBDA異性体組成比が異なる2種以上のジアミン異性体混合物を使用すれば、ランダム共重合であっても、局所的にジアミン組成が偏ったポリマーを生成することが可能である。   The order of addition of each of the two essential diamines and pyromellitic dianhydride of the present invention is arbitrary, and the addition method of these raw materials can be either batch or divided. In addition, if two or more diamine isomer mixtures having different NBDA isomer composition ratios are used, a polymer having a locally biased diamine composition can be produced even by random copolymerization.

[ポリイミド共重合体の前駆体の特性]
本発明のポリイミド共重合体の前駆体は、それから得られる該前駆体のフィルムにおいて、該フィルムの膜厚10μmでの365nmにおける透過率が10%以上であることが好ましい。
[Characteristics of polyimide copolymer precursor]
The precursor of the polyimide copolymer of the present invention preferably has a transmittance of 10% or more at 365 nm when the film thickness of the film is 10 μm in the film of the precursor obtained therefrom.

本発明のポリイミド共重合体の前駆体を感光性カバーレイへ応用する場合、優れた絶縁信頼性を発現するための膜厚として、少なくとも10μmの膜厚が必要であり、10μm以上の厚さでのポリイミド共重合体の前駆体フィルムの紫外−可視領域での透過率が重要となる。特に、活性光線波長である365nmでの透過率が極めて重要である。   When the polyimide copolymer precursor of the present invention is applied to a photosensitive coverlay, a film thickness of at least 10 μm is required as a film thickness for exhibiting excellent insulation reliability, and the thickness is 10 μm or more. The transmittance of the polyimide copolymer precursor film in the ultraviolet-visible region is important. In particular, the transmittance at 365 nm which is an actinic ray wavelength is extremely important.

mが前記範囲内であることにより上記膜厚における塗膜の透過率が良好であるため好ましい。また、透過率が10%未満では、活性光線が該ポリイミド共重合体フィルムに吸収されてしまうため、感光剤が作用しにくく、充分な照射には長時間を要するといった実用的な面で問題が発生する。   It is preferable that m is within the above range because the transmittance of the coating film at the above film thickness is good. In addition, when the transmittance is less than 10%, the actinic ray is absorbed by the polyimide copolymer film, so that the photosensitive agent is difficult to act and sufficient irradiation requires a long time. appear.

[ポリイミド共重合体の前駆体の溶液]
[a.溶媒]
本発明のポリイミド共重合体の前駆体の溶液に用いられる溶媒は、ポリイミド共重合体の前駆体が溶解する溶媒ならば、どのような溶媒でも使用できる。好ましくは、上記ポリイミド共重合体の前駆体を得るのに使用した式(2)で表される溶媒である。
[Polyimide copolymer precursor solution]
[A. solvent]
The solvent used for the polyimide copolymer precursor solution of the present invention may be any solvent as long as the polyimide copolymer precursor is dissolved therein. Preferably, it is a solvent represented by the formula (2) used to obtain the polyimide copolymer precursor.

上記重合溶媒と前記溶液の溶媒とが、同一であっても異なっていてもよいが、通常は、同一であることが本発明の溶液の製造上好ましい。また、前記溶媒は、上記重合溶媒と同様に、1種単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The polymerization solvent and the solvent of the solution may be the same or different, but are usually preferably the same for the production of the solution of the present invention. Moreover, the said solvent may be used individually by 1 type similarly to the said polymerization solvent, or may be used in combination of 2 or more type.

[b.溶液の製造]
本発明のポリイミド共重合体の前駆体の溶液で使用する溶媒の量は、ポリイミド共重合体の前駆体と該溶媒との合計に対して、ポリイミド共重合体の前駆体が5〜40重量%、さらに好ましくは10〜30重量%となる量である。
[B. Production of solution]
The amount of the solvent used in the polyimide copolymer precursor solution of the present invention is 5 to 40% by weight of the polyimide copolymer precursor with respect to the total of the polyimide copolymer precursor and the solvent. More preferably, the amount is 10 to 30% by weight.

本発明のポリイミド共重合体の溶液は、特に制限なく公知の方法により得られる。具体的には、以下の方法が挙げられる。
1)ポリイミド共重合体の前駆体の製造により得られた溶液をそのまま用いる方法。
2)重合反応後、貧溶媒で取り出しまたは脱溶媒で得られたポリイミド共重合体の前駆体を一度得て、それと前記溶媒とを混合して得る方法。
The solution of the polyimide copolymer of the present invention can be obtained by a known method without particular limitation. Specifically, the following methods are mentioned.
1) A method in which a solution obtained by producing a polyimide copolymer precursor is used as it is.
2) A method in which after the polymerization reaction, a polyimide copolymer precursor obtained by removing with a poor solvent or by desolvation is obtained once and then mixed with the solvent.

これらの方法において、温度、溶解のための時間に制限はなく、圧力は、常圧で十分である。また、ポリイミド共重合体の前駆体が溶解した均一溶液が最も好ましいが、懸濁液などの不均一溶液でも構わない。   In these methods, there is no limitation on the temperature and the time for dissolution, and normal pressure is sufficient as the pressure. A homogeneous solution in which a polyimide copolymer precursor is dissolved is most preferable, but a non-uniform solution such as a suspension may be used.

[ポリイミド共重合体]
[a.構造および組成]
本発明のポリイミド共重合体は、前記ポリイミド共重合体の前駆体を脱水イミド化して得られる前記式(4a)と(4b)とで表される各繰り返し構造単位を有する。式中、mとnは、共重合比(モル%)を表し、m+n=100モル%、70≦m<100、30≧n>0である。nは、好ましくは10〜20モル%であり、より好ましくは20モル%である。
[Polyimide copolymer]
[A. Structure and composition]
The polyimide copolymer of this invention has each repeating structural unit represented by said Formula (4a) and (4b) obtained by dehydrating imidating the precursor of the said polyimide copolymer. In the formula, m and n represent a copolymerization ratio (mol%), and m + n = 100 mol%, 70 ≦ m <100, 30 ≧ n> 0. n is preferably 10 to 20 mol%, more preferably 20 mol%.

本発明のポリイミド共重合体を感光性カバーレイへ応用する場合、mが100モル%の時、該ポリイミドフィルムは、充分なはぜ折耐性を有さないため、実用性に問題が生じる。また、70モル%以下の時には、感光性を付与する該前駆体において、紫外線領域の光透過率が不十分であるという問題がある。したがって、mが70≦m<100の時、はぜ折耐性と透過率の点から好ましい。   When the polyimide copolymer of the present invention is applied to a photosensitive coverlay, when m is 100 mol%, the polyimide film does not have sufficient fold resistance, so that there is a problem in practicality. Moreover, when it is 70 mol% or less, the precursor imparting photosensitivity has a problem that the light transmittance in the ultraviolet region is insufficient. Therefore, when m is 70 ≦ m <100, it is preferable from the viewpoints of fracture resistance and transmittance.

[b.ポリイミド共重合体の製造方法]
本発明のポリイミド共重合体は、上記ポリイミド共重合体の前駆体を公知の方法で脱水イミド化することによって得ることができる。また、上記本発明のポリイミド前駆体の溶液を脱溶媒すると同時に該溶液に含まれるポリイミド共重合体の前駆体を脱水イミド化することにより得ることもできる。
[B. Method for producing polyimide copolymer]
The polyimide copolymer of the present invention can be obtained by dehydrating imidation of the polyimide copolymer precursor by a known method. It can also be obtained by desolvating the polyimide precursor solution of the present invention and simultaneously dehydrating and imidating the polyimide copolymer precursor contained in the solution.

脱水イミド化の方法は、化学イミド化法と熱イミド化法に大別でき、それら両者を併用した方法も含めて、全ての脱水イミド化法が適用できる。   Dehydration imidization methods can be broadly classified into chemical imidization methods and thermal imidization methods, and all dehydration imidization methods can be applied including methods using both of them.

化学イミド化法は、上記方法で得られたポリイミド共重合体の前駆体または該溶液と加水分解性能を有する脱水剤とを反応させて化学的に脱水を行う。用いられる脱水剤は、無水酢酸、トリフルオロ酢酸無水物で代表される脂肪族カルボン酸無水物、ポリリン酸、および五酸化リンで代表されるリン酸誘導体もしくはそれら酸類の混合酸無水物、塩化メタンスルホン酸、五塩化リンおよび塩化チオニルで代表される酸塩化物が挙げられる。これら脱水剤は1種単独または2種以上混合して用いても差し支えない。それら脱水剤の使用量は、用いる全ジアミンの全量1モルに対して好ましくは、2〜10モル比である。さらに好ましくは2.1から4モル比である。   In the chemical imidization method, the polyimide copolymer precursor obtained by the above method or the solution is reacted with a dehydrating agent having hydrolysis performance to perform chemical dehydration. The dehydrating agents used are acetic anhydride, aliphatic carboxylic anhydrides represented by trifluoroacetic anhydride, polyphosphoric acid, phosphoric acid derivatives represented by phosphorus pentoxide or mixed acid anhydrides of these acids, methane chloride Examples thereof include acid chlorides represented by sulfonic acid, phosphorus pentachloride and thionyl chloride. These dehydrating agents may be used alone or in combination of two or more. The amount of the dehydrating agent used is preferably 2 to 10 mole ratio with respect to 1 mole of all the diamines used. More preferred is a 2.1 to 4 molar ratio.

化学イミド化法では、塩基触媒を共存させて行うこともできる。用いられる塩基触媒は、上記アミン系溶媒(D)を塩基触媒としても用いることができる。それら以外にも、イミダゾール、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン等の有機塩基、水酸化カリウムや水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムで代表される無機塩基が挙げられる。これらの触媒の使用量は、用いる全ジアミンの全量1モルに対して、好ましくは0.001から0.5モル比である。更に好ましくは、0.05から0.2モル比である。   The chemical imidization method can also be carried out in the presence of a base catalyst. The base catalyst used can also use the amine solvent (D) as a base catalyst. In addition to these, organic bases such as imidazole, N, N-dimethylaniline, N, N-diethylaniline, and inorganic bases represented by potassium hydroxide, sodium hydroxide, sodium carbonate, and sodium bicarbonate can be used. The amount of these catalysts used is preferably 0.001 to 0.5 molar ratio with respect to 1 mol of the total amount of all diamines used. More preferably, the molar ratio is 0.05 to 0.2.

化学イミド化の反応温度、反応時間、および反応圧力は、特に制限はなく公知の条件が適用できる。すなわち、反応温度は、−10℃から120℃前後が好ましく、更に好ましくは室温付近から70℃前後の範囲であり、実施面で実用的なのが室温である。また、反応時間は、使用する溶媒の種類やそれ以外の反応条件により異なるがおよそ1から24時間が好ましい。更に好ましくは2から10時間前後である。反応圧力は、常圧で十分である。雰囲気は、空気、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン等が用いられ特に制限はないが好ましくは不活性気体である窒素やアルゴンを選択する。   The reaction temperature, reaction time, and reaction pressure for chemical imidation are not particularly limited, and known conditions can be applied. That is, the reaction temperature is preferably from −10 ° C. to around 120 ° C., more preferably from about room temperature to around 70 ° C., and room temperature is practical in practice. The reaction time varies depending on the type of solvent used and other reaction conditions, but is preferably about 1 to 24 hours. More preferably, it is about 2 to 10 hours. A normal pressure is sufficient as the reaction pressure. As the atmosphere, air, nitrogen, helium, neon, argon or the like is used, and there is no particular limitation. However, nitrogen or argon which is an inert gas is preferably selected.

熱イミド化法は、上記の方法で得られたポリイミド共重合体または、該溶液を加熱して熱的に脱水を行う方法によって実施できる。ポリイミド共重合体または、該溶液が溶媒に中に溶解した状態、分散した懸濁液、およびそれら溶液または懸濁液から単離されたポリイミド共重合体の前駆体の粉や顆粒の固体等、いずれの形態でもよい。また、溶液または懸濁液を加熱する場合、脱水イミド化反応を伴いながら用いた溶媒の蒸発除去がなされても、溶媒が還流するようにしてもよい。前者は、フィルムの製膜などに最もよく適用され、後者は反応器内での脱水イミド化反応などに適している。   The thermal imidization method can be carried out by the polyimide copolymer obtained by the above method or a method of thermally dehydrating the solution by heating. A polyimide copolymer or a state in which the solution is dissolved in a solvent, a dispersed suspension, and a polyimide copolymer precursor powder or granule solid isolated from the solution or suspension; Any form may be sufficient. In addition, when the solution or suspension is heated, the solvent used may be refluxed even if the solvent used is evaporated and removed with a dehydrating imidization reaction. The former is best applied to film production and the like, and the latter is suitable for dehydrating imidization reaction in a reactor.

熱イミド化方法は、化学イミド化法と同様、塩基触媒を共存させて行うこともできる。用いられる塩基触媒およびその使用量は、上記化学イミド化法での記載と同じである。   The thermal imidization method can also be carried out in the presence of a base catalyst, similar to the chemical imidization method. The base catalyst used and the amount used thereof are the same as described in the chemical imidization method.

脱水イミド化反応によって生成する水を系外に除く為に、別の溶媒を共存させることもできる。ここで用いられる溶媒は、ベンゼン、トルエン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、クロルベンゼン、o−ジクロルベンゼン、m−ジクロルベンゼン、p−ジクロルベンゼン、ブロムベンゼン、o−ジブロモベンゼン、m−ジブロモベンゼン、p−ジブロモベンゼン、o−クロルトルエン、m−クロルトルエン、p−クロルトルエン、o−ブロモトルエン、m−ブロモトルエン、およびp−ブロモトルエン、等が挙げられる。これらの溶媒は、1種単独で用いても、2種以上を混合して用いても差し支えない。混合して用いる場合は、必ずしも任意の割合で相互に溶解するような溶媒の組み合わせを選択する必要はなく、混合し合わなくても不均一でも差し支えない。それら脱水剤の使用量は、なんら制限はない。   In order to remove water generated by the dehydration imidation reaction from the system, another solvent can be allowed to coexist. Solvents used here are benzene, toluene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, p-dichlorobenzene, bromobenzene, o-dibromo. Examples include benzene, m-dibromobenzene, p-dibromobenzene, o-chlorotoluene, m-chlorotoluene, p-chlorotoluene, o-bromotoluene, m-bromotoluene, and p-bromotoluene. These solvents may be used alone or in combination of two or more. When mixed and used, it is not always necessary to select a combination of solvents that are mutually soluble in an arbitrary ratio, and they may be mixed or non-uniform. There is no limit to the amount of these dehydrating agents used.

熱イミド化の反応温度、反応時間、および反応圧力には、特に制限はなく公知の条件が適用できる。すなわち、反応温度は、80℃から400℃前後が適用でき、好ましくは、100℃から300℃前後であり、実施面で実用的なのが150℃から250℃前後である。また、反応時間は、使用する溶媒の種類やそれ以外の反応条件により異なるが0.5から24時間が好ましく、更に好ましくは2から10時間前後である。更に、反応圧力は、常圧で十分である。雰囲気は、空気、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴンが用いられ特に制限はないが、好ましくは不活性気体である窒素やアルゴンを選択する。   There are no particular limitations on the reaction temperature, reaction time, and reaction pressure for thermal imidization, and known conditions can be applied. That is, the reaction temperature can be about 80 ° C. to about 400 ° C., preferably about 100 ° C. to about 300 ° C., and practically about 150 ° C. to about 250 ° C. The reaction time varies depending on the type of solvent used and other reaction conditions, but is preferably 0.5 to 24 hours, more preferably about 2 to 10 hours. Further, normal pressure is sufficient as the reaction pressure. The atmosphere is air, nitrogen, helium, neon, or argon, and is not particularly limited. However, nitrogen or argon which is an inert gas is preferably selected.

化学イミド化法と熱イミド化法とを併用した方法は、以下の方法が挙げられる。
イ)上記化学イミド化法の実施において加熱を同時に行う方法。
ロ)上記熱イミド化法を行う際に、化学イミド化で用いる脱水剤を共存させる方法。
Examples of the method using the chemical imidization method and the thermal imidization method in combination include the following methods.
B) A method in which heating is performed simultaneously in the implementation of the chemical imidization method.
B) A method in which a dehydrating agent used in chemical imidization is allowed to coexist when performing the thermal imidization method.

[d.ポリイミド共重合体の特性]
本発明のポリイミド共重合体の前駆体は、上記式(1a)、(1b)で示される構成単位を有し、m,nは、m+n=100であり、共重合組成比のモル%を表す。nは、30≧n>0を示すが、より好ましくはnが10〜20モル%であり、最も好ましくは、nが20モル%の時である。
[D. Characteristics of polyimide copolymer]
The precursor of the polyimide copolymer of the present invention has structural units represented by the above formulas (1a) and (1b), m and n are m + n = 100, and represent the mol% of the copolymer composition ratio. . n represents 30 ≧ n> 0, more preferably n is 10 to 20 mol%, and most preferably n is 20 mol%.

フレキシブル回路材料のひとつである感光性カバーレイへの応用の場合、カバーレイは、例えば、携帯電話のヒンジ部(折り曲げ部)などに用いられることから繰り返しの折り曲げ性(耐折性)が要求される。このため、耐折性を表わす1つの特性であるはぜ折耐性試験において、カバーレイ自体には、その数値が少なくとも10回以上必要とされるが、感光性添加剤の影響を考慮すると、マトリックスであるポリイミド共重合体においては、その数値が30回以下のときは、感光性添加剤を付与した時には実用上耐えられないという問題がある。nが前記範囲内であることにより上記膜厚における塗膜のはぜ折耐性が良好であるため好ましい。   In the case of application to a photosensitive cover lay, which is one of flexible circuit materials, the cover lay is used for, for example, a hinge part (folding part) of a mobile phone, so that it is required to have repeated bendability (fold resistance). The For this reason, in the helix fold resistance test, which is one characteristic representing the folding resistance, the coverlay itself needs to have a numerical value of at least 10 times or more, but considering the influence of the photosensitive additive, the matrix When the numerical value is 30 times or less, the polyimide copolymer is not practically tolerable when the photosensitive additive is applied. It is preferable that n is within the above range because the coating film having the above film thickness has good folding resistance.

本発明のポリイミド共重合体の耐熱性は、熱機械分析(TMA)で測定したガラス転移温度が、270〜350℃、好ましくは280〜340℃を有することが好ましい。また空気中加熱における5%熱質量減少温度は、400〜480℃、好ましくは420〜470℃であることが好ましい。   Regarding the heat resistance of the polyimide copolymer of the present invention, the glass transition temperature measured by thermomechanical analysis (TMA) is preferably 270 to 350 ° C, preferably 280 to 340 ° C. The 5% thermal mass reduction temperature in the air heating is 400 to 480 ° C, preferably 420 to 470 ° C.

[ポジ型感光性樹脂組成物]
[a.組成物の組成および(A)前駆体]
本発明のポジ型感光性樹脂組成物に含まれる、(A)ポリイミド共重合体の前駆体は、前記式(1a)、(1b)で示される構成単位を有する前記ポリイミド共重合体の前駆体であり、前記製造法によって得られる。前記重合反応終了後、下記に示す(B)感光剤および(C)架橋剤を続けて添加する。添加方法や温度や圧力などの添加条件は、特に制限はなく公知の方法や条件を採用することができる。
[Positive photosensitive resin composition]
[A. Composition of Composition and (A) Precursor]
The precursor of the polyimide copolymer (A) contained in the positive photosensitive resin composition of the present invention is a precursor of the polyimide copolymer having structural units represented by the formulas (1a) and (1b). And obtained by the production method. After completion of the polymerization reaction, the following (B) photosensitizer and (C) cross-linking agent are added in succession. The addition method, addition conditions such as temperature and pressure are not particularly limited, and known methods and conditions can be employed.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、(A)ポリイミド共重合体の前駆体100重量部、活性光線の照射によって酸を発生する(B)感光剤2〜5重量部(ポリイミド共重合体の前駆体の重量部を基準)と、上記式(5)で示される(C)架橋剤15〜25重量部と、前記式(2)の(D)非プロトン性極性アミド溶媒とを含有する。   The positive-type photosensitive resin composition of the present invention comprises (A) 100 parts by weight of a polyimide copolymer precursor, generates acid upon irradiation with actinic rays, and (B) 2 to 5 parts by weight of a photosensitive agent (polyimide copolymer). And (D) aprotic polar amide solvent of the above formula (2), and (C) a crosslinking agent represented by the above formula (5). .

[b.(B)感光剤]
本発明のポジ型感光性樹脂組成物に用いられる(B)感光剤は、一般的にポジ型の感光性樹脂組成物において用いられる紫外線領域の活性光線によって酸を発生する化合物(光酸発生剤)が使用される。本発明に用いる(B)感光剤としては、活性紫外線に対して分解し、酸を発生するものが好ましく、公知の感光剤を使用することが可能である。
[B. (B) Photosensitive agent]
The photosensitive agent (B) used in the positive photosensitive resin composition of the present invention is a compound (photoacid generator) that generates an acid by actinic rays in the ultraviolet region generally used in positive photosensitive resin compositions. ) Is used. The photosensitive agent (B) used in the present invention is preferably one that decomposes with respect to active ultraviolet rays and generates an acid, and a known photosensitive agent can be used.

本発明で用いる(B)感光剤の具体例としては、下記群(6)〜(13)で表される8つの化合物群が挙げられる。これらの化合物群は、本発明においてより好ましいものであるが、活性紫外線の照射によって分解し、効率よく酸を発生するものであれば下記構造に限定されるものではない。   Specific examples of the photosensitive agent (B) used in the present invention include eight compound groups represented by the following groups (6) to (13). These compound groups are more preferable in the present invention, but are not limited to the following structures as long as they decompose by irradiation with active ultraviolet rays and generate an acid efficiently.

(B)感光剤は、1種単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その添加量は、(A)ポリイミド共重合体の前駆体100重量部に対して2〜5重量部である。添加量が前記範囲内であることにより、紫外線に対する感度が高く、塗膜の特性が良好であるため好ましい。   (B) The photosensitive agent may be used alone or in combination of two or more. Moreover, the addition amount is 2-5 weight part with respect to 100 weight part of (A) precursor of a polyimide copolymer. When the addition amount is within the above range, it is preferable because the sensitivity to ultraviolet rays is high and the properties of the coating film are good.

Figure 2008184499
(6)
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(7)
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(8)
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(10)
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(12)
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(13)
(ただし、式Qは、水素原子または、下式(14)で示される1価の基である。)
Figure 2008184499
(13)
(However, Formula Q is a hydrogen atom or a monovalent group represented by the following Formula (14).)

Figure 2008184499
(14)
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(14)

[c.(C)架橋剤]
上記式(5)で表されるビニルエーテル化合物からなる架橋剤(C)は、公知の文献のとおり、容易に合成することができる(例えば、Chem.Mater.,vol.6,pp.1854〜1860(1994))。
[C. (C) Crosslinking agent]
The crosslinking agent (C) comprising the vinyl ether compound represented by the above formula (5) can be easily synthesized as disclosed in known literature (for example, Chem. Mater., Vol. 6, pp. 1854 to 1860). (1994)).

ビニルエーテルの中心構造は、特に制限されないが、例えば、下記に示す化合物が挙げられる。これらは、1種単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いても良い。   The central structure of vinyl ether is not particularly limited, and examples thereof include the following compounds. These may be used alone or in combination of two or more.

上記架橋剤(C)の添加量は、ポリイミド共重合体の前駆体100重量部に対して15〜25重量部である。添加量が前記範囲内であることにより、塗膜の特性が良好であるため好ましい。   The addition amount of the crosslinking agent (C) is 15 to 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyimide copolymer precursor. It is preferable for the amount added to be in the above range since the properties of the coating film are good.

Figure 2008184499
(15)
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(15)

[d.(D)溶媒]
本発明のポジ型感光性樹脂組成物における(D)溶媒は、ポジ型感光性樹脂組成物が溶解する溶媒ならば、どのような溶媒でも使用できるが、好ましくは上記(A)ポリイミド共重合体の前駆体を得るのに使用した重合溶媒である。上記重合溶媒と前記溶液の溶媒とが、同一であっても異なっていてもよいが、通常は、同一であることが本発明の溶液の製造上好ましい。また、前記溶媒は、上記重合溶媒と同様に、1種単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。さらに、前記溶媒は、上記重合溶媒と同様に、本発明の目的を損なわない範囲で他の溶媒を混合して用いることができ、具体的には上記と同様である。
[D. (D) Solvent]
As the solvent (D) in the positive photosensitive resin composition of the present invention, any solvent can be used as long as the positive photosensitive resin composition is soluble, but the above (A) polyimide copolymer is preferable. The polymerization solvent used to obtain the precursor of The polymerization solvent and the solvent of the solution may be the same or different, but are usually preferably the same for the production of the solution of the present invention. Moreover, the said solvent may be used individually by 1 type similarly to the said polymerization solvent, or may be used in combination of 2 or more type. Furthermore, like the polymerization solvent, the solvent can be used by mixing other solvents within a range not impairing the object of the present invention, and specifically the same as described above.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物で使用する溶媒の量は、150〜1900重量部である。添加量が前記範囲内であることにより、塗膜の特性が良好であるため好ましい。   The amount of the solvent used in the positive photosensitive resin composition of the present invention is 150 to 1900 parts by weight. It is preferable for the amount added to be in the above range since the properties of the coating film are good.

[e.その他の成分]
本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、上記必須成分(A)〜(D)以外にも目的に応じて他のいかなる成分、例えば、増感剤、レベリング剤、カップリング剤、本発明で使用する必須モノマー以外のモノマー、本発明で使用する(A)ポリイミド共重合体の前駆体または、ポリイミドのオリゴマーおよびそれら以外のオリゴマー、安定剤、湿潤剤、顔料、染料等を含有しても構わない。
[E. Other ingredients]
The positive photosensitive resin composition of the present invention is not limited to the essential components (A) to (D), but any other component depending on the purpose, for example, a sensitizer, a leveling agent, a coupling agent, Monomers other than essential monomers to be used, (A) a polyimide copolymer precursor used in the present invention, or oligomers of polyimide and other oligomers, stabilizers, wetting agents, pigments, dyes, and the like may be contained. Absent.

[f.製造方法]
本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、特に制限なく公知の方法により得られるが、具体的には、以下の4つが挙げられる。
1)上記溶媒(D)に、一度単離した(A)ポリイミド前駆体、(B)感光剤および(C)架橋剤を添加して得る方法。これらの方法において、添加順序、添加時の温度、溶解のための時間には特に制限はない。
2)ポリイミド前駆体の製造により得られた(A)ポリイミド前駆体および(D)溶媒を含む溶液に、(B)感光剤および(C)架橋剤を加える方法。
3)上記(D)溶媒に、予め(B)感光剤および(C)架橋剤を加えた後、重合を行って得る方法。
4)上記(D)溶媒に、予め(B)感光剤または(C)架橋剤のいずれかを加えた後、重合を行い、次いで、重合前に添加していなかった(B)感光剤または(C)架橋剤を添加する方法。
[F. Production method]
The positive photosensitive resin composition of the present invention can be obtained by a known method without particular limitation, and specific examples include the following four.
1) A method obtained by adding (A) a polyimide precursor, (B) a photosensitizing agent, and (C) a cross-linking agent once isolated to the solvent (D). In these methods, the order of addition, the temperature at the time of addition, and the time for dissolution are not particularly limited.
2) A method in which (B) a photosensitive agent and (C) a crosslinking agent are added to a solution containing (A) a polyimide precursor and (D) a solvent obtained by production of a polyimide precursor.
3) A method obtained by performing polymerization after adding (B) a photosensitizer and (C) a crosslinking agent to the solvent (D) in advance.
4) Either (B) a photosensitizer or (C) a crosslinking agent is added to the solvent (D) in advance, followed by polymerization, and then (B) the photosensitizer or ( C) A method of adding a crosslinking agent.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物の溶液はの製造条件に、温度、時間、濃度、圧力で特に制限なく、従来公知の製造条件を用いることができる。   Conventionally known production conditions can be used for the solution of the positive photosensitive resin composition of the present invention, with no particular limitations on temperature, time, concentration, and pressure.

[g.ポジ型感光性樹脂組成物の使用とポリイミド共重合体の特性]
本発明のポリイミド共重合体は、上記式(4a)、(4b)で示される構成単位を有し、mとnは、m+n=100であり、共重合組成比のモル%を表す。本発明のポリイミド共重合体は、上記本発明のポジ型感光性樹脂組成物を脱溶媒すると同時に、該溶液に含まれる(A)ポリイミド前駆体を脱水イミド化することにより得ることができる。
[G. Use of positive photosensitive resin composition and characteristics of polyimide copolymer]
The polyimide copolymer of the present invention has structural units represented by the above formulas (4a) and (4b), and m and n are m + n = 100, and represent mol% of the copolymer composition ratio. The polyimide copolymer of the present invention can be obtained by desolvating the positive photosensitive resin composition of the present invention and simultaneously dehydrating and imidating the (A) polyimide precursor contained in the solution.

その方法は、反応温度、反応時間、および反応圧力には、特に制限はなく公知の条件が適用でき、上記ポリイミド共重合体の前駆体のイミド化と同様に行うことができる。   In the method, the reaction temperature, reaction time, and reaction pressure are not particularly limited, and known conditions can be applied, and the reaction can be performed in the same manner as in the imidation of the polyimide copolymer precursor.

上記式(4a)、(4b)で示される本発明のポリイミド共重合体におけるnは、30≧n>0を示すが、より好ましくはnが10〜20モル%であり、最も好ましくは、nが20モル%の時である。フレキシブル回路材料のひとつである感光性カバーレイへの応用の場合、カバーレイは、例えば、携帯電話のヒンジ部(折り曲げ部)などに用いられることから繰り返しの折り曲げ性(耐折性)が要求される。このため、耐折性を表わす1つの特性であるはぜ折耐性試験においてカバーレイ自体には、その数値が少なくとも10回以上有さない場合には、実用上耐えられないという問題がある。nが前記範囲内であることにより上記膜厚における塗膜のはぜ折耐性が良好であるため好ましい。   In the polyimide copolymer of the present invention represented by the above formulas (4a) and (4b), n represents 30 ≧ n> 0, more preferably n is 10 to 20 mol%, and most preferably n. Is 20 mol%. In the case of application to a photosensitive cover lay, which is one of flexible circuit materials, the cover lay is used for, for example, a hinge part (folding part) of a mobile phone, so that it is required to have repeated bendability (fold resistance). The For this reason, there is a problem that the cover lay itself, which is one characteristic representing folding resistance, cannot be practically tolerated if the numerical value does not have at least 10 times. It is preferable that n is within the above range because the coating film having the above film thickness has good folding resistance.

[パターン形成方法]
[a.形成方法]
本発明のポジ型パターン形成方法は、本発明のポジ型感光性樹脂組成物を基板上に塗工する工程(I)と、該樹脂組成物が塗工された基板を50〜160℃で乾燥させる工程(II)と、得られた塗膜にマスクパターンを透して活性紫外線を露光した後、80〜200℃で加熱する工程(III)と、アルカリ金属炭酸塩の水溶液を用いて、前記塗膜の露光部分のみを溶解してポジ型パターンを現像する工程(IV)と、現像したポジ型パターンを熱処理することにより、前記式(4a)と(4b)とで示される構成単位を有するポリイミド共重合体を含有するポジ型パターンを形成する工程(V)とを含む。
[Pattern formation method]
[A. Forming method]
The positive pattern forming method of the present invention comprises a step (I) of coating the positive photosensitive resin composition of the present invention on a substrate, and drying the substrate coated with the resin composition at 50 to 160 ° C. The step (II), the step (III) through which the obtained coating film is exposed to active ultraviolet rays through a mask pattern and then heated at 80 to 200 ° C., and an aqueous solution of an alkali metal carbonate, Step (IV) for developing the positive pattern by dissolving only the exposed part of the coating film, and heat-treating the developed positive pattern, thereby having structural units represented by the above formulas (4a) and (4b) And (V) forming a positive pattern containing a polyimide copolymer.

まず、該樹脂組成物を対象とするウェハ上にスピンコーターを用いてコーティングし、次に50〜160℃、好ましくは70〜140℃で塗膜を乾燥させる。得られた塗膜上にパターンが描画されているマスクを透過させて365nmの活性紫外線を照射する。   First, the resin composition is coated on a wafer using a spin coater, and then the coating film is dried at 50 to 160 ° C., preferably 70 to 140 ° C. The obtained coating film is transmitted through a mask on which a pattern is drawn and irradiated with active ultraviolet rays of 365 nm.

次に、110〜200℃、好ましくは120〜180℃で再度塗膜を加熱し、続けて塗膜をアルカリ金属塩炭酸塩の水溶液、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等を使用して活性光線照射部のみを溶解現像し、純水によってリンス洗浄する。前記アルカリ金属炭酸塩としては、安価であることなどから、炭酸ナトリウムが好ましい。   Next, the coating film is heated again at 110 to 200 ° C., preferably 120 to 180 ° C., and then the coating film is irradiated with actinic rays using an aqueous solution of an alkali metal salt carbonate such as sodium carbonate or potassium carbonate. Only the part is dissolved and developed, and rinsed with pure water. The alkali metal carbonate is preferably sodium carbonate because it is inexpensive.

現像方式としては、スプレー、パドル、浸漬、超音波等の方式が使用可能である。これによって、対象とするウェハ上には所望するポジ型パターンを得ることができる。   As a developing method, methods such as spraying, paddle, dipping, and ultrasonic waves can be used. Thereby, a desired positive pattern can be obtained on the target wafer.

さらに、この塗膜を例えば180℃で2時間、250℃で2時間の熱処理をすることによって該樹脂組成物を硬化し、膜特性に優れるポリイミド膜を形成することができる。また、多層プリント配線板の中間絶縁層も同様な手法によって形成することができる。   Furthermore, the resin composition can be cured by heat-treating the coating film at 180 ° C. for 2 hours and at 250 ° C. for 2 hours to form a polyimide film having excellent film characteristics. Also, the intermediate insulating layer of the multilayer printed wiring board can be formed by a similar method.

[b.感光機構]
本発明のポジ型パターン形成方法において、本発明の樹脂組成物を基板上にスピンコートした後、加熱乾燥する。このとき、(A)ポリイミド共重合体の前駆体のカルボキシル基と、(C)架橋剤のビニルエーテル部位とがヘミアセタール結合を形成し、架橋構造をとる。次いで、紫外線等の活性光線を照射し、加熱をすることによって活性光線露光部では、(B)感光剤が分解し、酸が発生して拡散し、ヘミアセタール結合が開裂されることによってカルボキシル基が再生する。このポリマーのカルボキシル基は、アルカリ水溶液に対して適度な溶解性をもっており、この結果、紫外線等の活性光線を照射した部分のみがアルカリ水溶液に高い溶解性を示し、未照射部は不溶化しているため溶解しない。この化学増幅型の概念を利用することにより樹脂以外の添加物の量を減らすことができ、しかも高感度なポジ型パターンを形成することが可能となった。
[B. Photosensitive mechanism]
In the positive pattern forming method of the present invention, the resin composition of the present invention is spin-coated on a substrate and then dried by heating. At this time, (A) the carboxyl group of the precursor of the polyimide copolymer and (C) the vinyl ether moiety of the cross-linking agent form a hemiacetal bond, thereby forming a cross-linked structure. Next, by irradiating actinic rays such as ultraviolet rays and heating, in the actinic ray exposure part, (B) the photosensitizer is decomposed, acid is generated and diffused, and the hemiacetal bond is cleaved to form a carboxyl group. Will play. The carboxyl group of this polymer has moderate solubility in an alkaline aqueous solution. As a result, only the portion irradiated with actinic rays such as ultraviolet rays exhibits high solubility in the alkaline aqueous solution, and the unirradiated portion is insoluble. Therefore, it does not dissolve. By using this concept of chemical amplification type, the amount of additives other than resin can be reduced, and a highly sensitive positive pattern can be formed.

[用途]
本発明の(A)ポリイミド共重合体の前駆体(A)を含有する本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、アルカリ金属炭酸塩の水溶液での現像が可能であり、紫外光線領域において高透過率を有しており、感光性に優れていることから微細パターン形成が可能である。このことから、回路材料やフレキシブルプリント基板として、またカバーレイとして好適に用いられる。さらに、それらのポリイミド共重合体層あるいはポリイミド共重合体フィルムは、従来の材料とは異なり、耐熱性、紫外光線領域における透過率に優れており、耐折性、絶縁性、および難燃性を併せ持つ。
[Usage]
The positive photosensitive resin composition of the present invention containing the precursor (A) of the polyimide copolymer (A) of the present invention can be developed with an aqueous solution of an alkali metal carbonate and has a high ultraviolet light region. Since it has transmittance and is excellent in photosensitivity, a fine pattern can be formed. For this reason, it is suitably used as a circuit material, a flexible printed board, and a coverlay. Furthermore, unlike the conventional materials, these polyimide copolymer layers or polyimide copolymer films have excellent heat resistance and transmittance in the ultraviolet light region, and have folding resistance, insulation, and flame retardancy. Have both.

本発明のカバーレイは、上述した本発明のポリイミド共重合体の前駆体、ポリイミド共重合体の前駆体の溶液、ポリイミド共重合体、ポジ型感光性樹脂組成物を用いて形成される。ポジ型感光性樹脂組成物を用いた場合、フレキシブルプリント基板上にカバーレイを作製するためには、上記本発明のパターン形成方法と同様にしてポジ型パターンを現像し、この現像されたポジ型パターンを、例えば窒素雰囲気下50〜250℃で2時間、さらに250℃で2時間の熱処理をすることによって、樹脂組成物を硬化し、膜特性に優れるポリイミド層を形成することができる。硬化の条件において、上記例示は制限されることはなく、硬化温度は、好ましくは100〜300℃、より好ましくは150〜250℃、最適には180〜220℃である。硬化時間も同様であり、好ましくは0.5〜12時間、より好ましくは1〜6時間、特に好ましくは1〜3時間、最適には1.5〜2時間である。   The cover lay of the present invention is formed using the above-described polyimide copolymer precursor of the present invention, a polyimide copolymer precursor solution, a polyimide copolymer, and a positive photosensitive resin composition. When a positive photosensitive resin composition is used, in order to produce a coverlay on a flexible printed circuit board, a positive pattern is developed in the same manner as the pattern forming method of the present invention, and the developed positive mold By subjecting the pattern to a heat treatment in a nitrogen atmosphere at 50 to 250 ° C. for 2 hours and further at 250 ° C. for 2 hours, for example, the resin composition can be cured and a polyimide layer having excellent film characteristics can be formed. In the curing conditions, the above examples are not limited, and the curing temperature is preferably 100 to 300 ° C, more preferably 150 to 250 ° C, and most preferably 180 to 220 ° C. The curing time is the same, preferably 0.5 to 12 hours, more preferably 1 to 6 hours, particularly preferably 1 to 3 hours, and most preferably 1.5 to 2 hours.

[実施例]
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら制限されるものではない。また、各物性については以下の方法によって測定した。
(1)対数粘度;35℃、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)溶液中で測定した。
(2)E型機械粘度;東機産業株式会社製、E型測定器TVH−22Hを用いて、25℃でローター4番を用いて測定した。
(3)ガラス転移温度(Tg);島津製作所製熱機械分析TMA−50を用いて、昇温速度10℃/分で測定した。
(4)光線透過率;島津製作所製Multi−spec−1500を用いて測定した。
(5)半田耐熱試験;255〜265℃に保持された溶融はんだ液面に、銅箔上に保護膜を形成した試験片を作製し、保護膜面を上にして5秒フロートし、皮膜の膨れ等の有無を目視で確認した。
(6)はぜ折耐性試験;両面板で180゜に折り曲げ、折り曲げ部に5kgの荷重をかけた。これを繰り返し、折り曲げ部を光学顕微鏡にて観察することにより、折り曲げ部の剥離が生じた回数を測定した。
(7)耐マイグレーション試験;ライン/スペース=30/30μmの銅配線(9μm厚)付きポリイミド基板上に、厚さ25μmの保護膜を形成し、85℃、85%RH下にて5.5VDCを1000時間通電させ、絶縁劣化による短絡の有無を確認した。
(8)難燃性試験;銅層12μm/ポリイミド層25μmの2層からなる回路基材上に、厚さ15μmの保護膜を形成し、UL法(サブジェクト94)の薄手材料垂直燃焼試験に準じて測定した。
[Example]
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not restrict | limited at all by these Examples. Each physical property was measured by the following method.
(1) Logarithmic viscosity; measured in an N, N-dimethylacetamide (DMAc) solution at 35 ° C.
(2) E-type mechanical viscosity: measured using a rotor No. 4 at 25 ° C. using an E-type measuring device TVH-22H manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.
(3) Glass transition temperature (Tg): measured using a thermomechanical analysis TMA-50 manufactured by Shimadzu Corporation at a heating rate of 10 ° C./min.
(4) Light transmittance: Measured using Multi-spec-1500 manufactured by Shimadzu Corporation.
(5) Solder heat resistance test: A test piece having a protective film formed on a copper foil was prepared on the molten solder liquid surface maintained at 255 to 265 ° C., and floated for 5 seconds with the protective film surface facing upward. The presence or absence of blistering was confirmed visually.
(6) Folding resistance test: Folded 180 ° with a double-sided plate and applied a load of 5 kg to the bent part. This was repeated, and the number of occurrences of peeling of the bent portion was measured by observing the bent portion with an optical microscope.
(7) Migration resistance test: A protective film with a thickness of 25 μm is formed on a polyimide substrate with copper wiring (9 μm thickness) of line / space = 30/30 μm, and 5.5 VDC at 85 ° C. and 85% RH. It was energized for 1000 hours and the presence or absence of a short circuit due to insulation deterioration was confirmed.
(8) Flame retardancy test: A protective film with a thickness of 15 μm is formed on a circuit substrate consisting of two layers of 12 μm copper layer / 25 μm polyimide layer, and conforms to the thin material vertical combustion test of the UL method (subject 94). Measured.

[実施例A]
攪拌機、窒素導入管、温度計を備えた容器に、ピロメリット酸二無水物(以下PMDA)218.12g(1.00mol)とN,N−ジメチルアセトアミド(以下DMAc)600gを装入し、窒素雰囲気下、室温で攪拌した。次に、ジアミノメチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン(以下NBDA)107.98g(0.7mol)および4,4‘−ジアミノジフェニルエーテル(以下ODA)60.07g(0.3mol)(NBDA/ODAの比率は80/20モル%/モル%)をDMAc300gに溶解させ、温度の上昇に注意しながらを滴下装入した。この後、室温にて約15時間反応させてポリイミド共重合体の前駆体の溶液を得た。
[Example A]
A vessel equipped with a stirrer, a nitrogen inlet tube, and a thermometer was charged with 218.12 g (1.00 mol) of pyromellitic dianhydride (hereinafter PMDA) and 600 g of N, N-dimethylacetamide (hereinafter DMAc), and nitrogen. Stir at room temperature under atmosphere. Next, 107.98 g (0.7 mol) of diaminomethyl-bicyclo [2.2.1] heptane (hereinafter referred to as NBDA) and 60.07 g (0.3 mol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether (hereinafter referred to as ODA) (NBDA / (ODA ratio: 80/20 mol% / mol%) was dissolved in 300 g of DMAc, and was added dropwise while paying attention to an increase in temperature. Then, it was made to react at room temperature for about 15 hours, and the solution of the precursor of a polyimide copolymer was obtained.

このポリイミド共重合体の前駆体の対数粘度は0.70dl/g、E型機械粘度は82700mPa・秒(測定温度25℃)であった。また、膜厚20μmでのポリアミド酸のフィルムの365nmでの透過率は、10%であった。   This polyimide copolymer precursor had a logarithmic viscosity of 0.70 dl / g and an E-type mechanical viscosity of 82700 mPa · sec (measurement temperature 25 ° C.). The transmittance of the polyamic acid film with a thickness of 20 μm at 365 nm was 10%.

このポリイミド共重合体の前駆体の溶液から、ガラス板上にバーコーターを用いてキャストし、20μmのポリイミド共重合体フィルムを得た。このポリイミド共重合体フィルムのはぜ折耐性試験を行ったところ、30回繰り返してもひび割れは、観察されなかった。   The polyimide copolymer precursor solution was cast on a glass plate using a bar coater to obtain a 20 μm polyimide copolymer film. When the fracture resistance test of this polyimide copolymer film was conducted, no cracks were observed even after repeated 30 times.

[実施例B〜Eおよび比較例A〜C]
実施例Aにおいて、NBDAとODAとの比(モル%/モル%)と溶媒とを表1に示すように変えた以外は、実施例Aと全く同様にした。結果を表1に示す。
[Examples B to E and Comparative Examples A to C]
Example A was the same as Example A except that the ratio of NBDA to ODA (mol% / mol%) and the solvent were changed as shown in Table 1. The results are shown in Table 1.

Figure 2008184499
Figure 2008184499

[実施例1]
実施例Aで得られたポリイミド共重合体の前駆体の溶液をそのまま用い、その溶液100gに対し、下記式(16)で表される感光剤0.9g(ポリイミド共重合体の前駆体に対して3重量部)、下記式(17)で表される架橋剤4.5g(ポリイミド共重合体の前駆体に対して15重量部)を加えた。この溶液をテフロン(登録商標)フィルターを用いてろ過し、ポジ型感光性樹脂組成物の溶液を得た。
[Example 1]
Using the polyimide copolymer precursor solution obtained in Example A as it is, 0.9 g of a photosensitizer represented by the following formula (16) with respect to 100 g of the solution (with respect to the polyimide copolymer precursor). 3 parts by weight) and 4.5 g of a crosslinking agent represented by the following formula (17) (15 parts by weight with respect to the precursor of the polyimide copolymer) were added. The solution was filtered using a Teflon (registered trademark) filter to obtain a positive photosensitive resin composition solution.

Figure 2008184499
(16)
Figure 2008184499
(16)

Figure 2008184499
(17)
Figure 2008184499
(17)

得られた溶液をスピンコーターにより4インチシリコンウェーハ上にコートし、80℃の乾燥オーブン中で10分間乾燥させ、16μmの塗膜を得た。この塗膜の半分を、紫外線を通さないカプトンフィルムで覆い、ブロードバンド紫外線露光機によって300mJ/cmのエネルギーで照射した後、続けて100℃で5分間加熱した。次に、1%炭酸ナトリウム水溶液にて60秒間のパドル現像を行い、続けて純水にて洗浄した。この現像・洗浄後では、未照射部の塗膜に変化はないが、照射部は溶解して洗浄され、残存物はなく、照射部と未照射部との差が明確であった。 The obtained solution was coated on a 4-inch silicon wafer by a spin coater and dried in a drying oven at 80 ° C. for 10 minutes to obtain a 16 μm coating film. Half of this coating film was covered with a Kapton film that did not allow UV light to pass through, irradiated with an energy of 300 mJ / cm 2 by a broadband UV light exposure machine, and then continuously heated at 100 ° C. for 5 minutes. Next, paddle development was performed for 60 seconds with a 1% aqueous sodium carbonate solution, followed by washing with pure water. After this development and washing, the coating film on the unirradiated part was not changed, but the irradiated part was dissolved and washed, there was no residue, and the difference between the irradiated part and the unirradiated part was clear.

次に、ポジ型レリーフパターン作成試験、半田耐熱試験、はぜ折耐性試験、耐マイグレーション試験、難燃性試験を行った。   Next, a positive type relief pattern creation test, a solder heat resistance test, a crease resistance test, a migration resistance test, and a flame resistance test were performed.

ポジ型レリーフパターン作成試験は、上記シリコンウェハを1オンス圧延銅箔に代え、カプトンフィルム(商標)の代わりにテストパターンを用いて同様な評価を行った。その結果、紫外線照射部のみを溶解させたポジ型レリーフパターンを得ることができた。得られたパターンを光学顕微鏡によって観察したところ、膜厚が10μmで、線幅が30μmまでのパターンが形成されていることが確認できた。さらに、このパターンを、窒素気流下で室温から250℃まで2時間加熱し、250℃で2時間焼成して塗膜のポリイミド化を完結させた。得られたポリイミド膜は、良好なパターン形成性を保持していた。   In the positive type relief pattern creation test, the silicon wafer was replaced with 1 ounce rolled copper foil, and the same evaluation was performed using a test pattern instead of Kapton Film (trademark). As a result, a positive relief pattern in which only the ultraviolet irradiation part was dissolved could be obtained. When the obtained pattern was observed with an optical microscope, it was confirmed that a pattern having a film thickness of 10 μm and a line width of up to 30 μm was formed. Furthermore, this pattern was heated from room temperature to 250 ° C. for 2 hours under a nitrogen stream, and baked at 250 ° C. for 2 hours to complete the polyimide formation of the coating film. The obtained polyimide film maintained good pattern formability.

半田耐熱試験、はぜ折耐性試験および難燃性試験は、1オンス圧延銅箔光沢面上に、耐マイグレーション試験は、耐マイグレーション評価用基板上に、それぞれ塗布した。次いで、1%炭酸ナトリウム水溶液を0.15Paの圧力で60秒間噴霧現像し、続いて水洗と乾燥を行った。その後、室温から250℃まで2時間、250℃で2時間イミド化して、ポリイミド塗膜を得た。   The solder heat resistance test, the crease resistance test, and the flame resistance test were applied on a 1 ounce rolled copper foil glossy surface, and the migration resistance test was applied on a migration resistance evaluation substrate. Subsequently, 1% sodium carbonate aqueous solution was spray-developed at a pressure of 0.15 Pa for 60 seconds, followed by washing with water and drying. Then, it imidated from room temperature to 250 degreeC for 2 hours and 250 degreeC for 2 hours, and obtained the polyimide coating film.

得られたポリイミド塗膜の評価として、半田耐熱試験後および、20回行ったはぜ折耐性試験後の外観に異常は認められなかった。また、耐マイグレーション試験において、1000時間以内での不良は認められず、試験後の試験片の外観異常も認められなかった。難燃性の試験の結果は、VTM−0の評価であった。結果を表2に示す。   As the evaluation of the obtained polyimide coating film, no abnormality was observed in the appearance after the solder heat resistance test and after the 20-fold resistance test. Further, in the migration resistance test, no defect was observed within 1000 hours, and no abnormal appearance of the test piece after the test was observed. The result of the flame retardancy test was an evaluation of VTM-0. The results are shown in Table 2.

[実施例2〜5および比較例1〜3]
実施例B〜Eおよび比較例A〜Cで得られたポリイミド共重合体の前駆体に、実施例1と同様に架橋剤と感光剤とを用いて、実施例1と同様にしてポジ型感光性樹脂組成物の溶液を得た。また実施例1と同様に評価した。結果を表2に示す。
[Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 to 3]
A positive photosensitivity was obtained in the same manner as in Example 1, except that the precursors of the polyimide copolymers obtained in Examples B to E and Comparative Examples A to C were used with a crosslinking agent and a photosensitizer as in Example 1. A solution of the functional resin composition was obtained. Moreover, it evaluated similarly to Example 1. FIG. The results are shown in Table 2.

Figure 2008184499
Figure 2008184499

[参考例A〜C]
比較例Aにおいて、表3の示す溶媒を用い、ODAを用いずに重合したこと以外は、比較例Aとまったく同様にして、ポリイミド重合体の前駆体を得た。また比較例Aと同様に評価した。結果を表3に示す。
[Reference Examples A to C]
In Comparative Example A, a polyimide polymer precursor was obtained in the same manner as Comparative Example A, except that the solvent shown in Table 3 was used and polymerization was performed without using ODA. Moreover, it evaluated similarly to the comparative example A. The results are shown in Table 3.

Figure 2008184499
Figure 2008184499

本発明は、ポリイミド共重合体の前駆体、それから得られる該前駆体の溶液またはポジ型感光性樹脂組成物、更に、該前駆体、該溶液、または該樹脂組成物から得られるポリイミド共重合体を与えることができる。   The present invention relates to a precursor of a polyimide copolymer, a solution of the precursor obtained therefrom or a positive photosensitive resin composition, and a polyimide copolymer obtained from the precursor, the solution, or the resin composition. Can be given.

該樹脂組成物は、環境負荷の低い低濃度アルカリ金属炭酸塩の水溶液で現像でき、紫外光線領域において高透過率を有することから微細パターン形成が可能であり、かつ環境に負荷を与える可能性の高いハロゲン含有化合物類およびアンチモン化合物を含まない。   The resin composition can be developed with an aqueous solution of a low-concentration alkali metal carbonate having a low environmental load, and has a high transmittance in the ultraviolet light region, so that a fine pattern can be formed, and there is a possibility of giving a load to the environment. Free of high halogen containing compounds and antimony compounds.

ポリイミド共重合体は、良好なはぜ折耐性を有しながら優れた電気特性等を有し、耐熱性、絶縁性、難燃性を併せ持つ。   The polyimide copolymer has excellent electrical properties while having good fracture resistance, and has both heat resistance, insulating properties, and flame retardancy.

よって本発明は、良好なはぜ折耐性を有するカバーレイ、またそれを用いたフレキシブルプリント基板を供給することができる。また、本発明の樹脂組成物等を用いて、本発明のポジ型パターン形成方法により、耐薬品性、電気特性等に優れた回路材料を得ることができる。   Therefore, the present invention can provide a coverlay having a good folding resistance and a flexible printed circuit board using the coverlay. In addition, by using the resin composition of the present invention and the like and the positive pattern forming method of the present invention, a circuit material having excellent chemical resistance, electrical characteristics and the like can be obtained.

さらに、本発明のカバーレイは、パソコンやプリンタなどのコンピュータ関連機器、携帯電話やで代表される情報関連機器、テレビ、DVDプレーヤなどのAV機器のみならず、あらゆる電気・電子機器で用いられるフレキシブルプリント基板または回路材料として好適に使用することができる。   Furthermore, the cover lay of the present invention is flexible for use in not only computer-related devices such as personal computers and printers, information-related devices typified by mobile phones, and AV devices such as televisions and DVD players, but also any electric / electronic device. It can be suitably used as a printed circuit board or circuit material.

Claims (17)

式(1a)と(1b)とで表される各繰り返し構造単位からなることを特徴とするポリイミド共重合体の前駆体。
Figure 2008184499
(式中、mとnは、共重合比(モル%)を表し、m+n=100モル%、70≦m<100、30≧n>0である。)
A polyimide copolymer precursor comprising the repeating structural units represented by formulas (1a) and (1b).
Figure 2008184499
(In the formula, m and n represent a copolymerization ratio (mol%), and m + n = 100 mol%, 70 ≦ m <100, 30 ≧ n> 0.)
請求項1に記載のポリイミド共重合体の前駆体が、式(3)で表されるノルボルナンジアミンと、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルと、ピロメリット酸二無水物とを、式(2)で表される非プロトン性極性アミド溶媒中で反応して得られることを特徴とする請求項1に記載のポリイミド共重合体の前駆体。
Figure 2008184499
(式中R〜Rは、炭素数1〜3のアルキル基であり、相互に同一でも異なってもよい。)
Figure 2008184499
(3)
The precursor of the polyimide copolymer according to claim 1, wherein norbornanediamine represented by formula (3), 4,4′-diaminodiphenyl ether, and pyromellitic dianhydride are represented by formula (2): The polyimide copolymer precursor according to claim 1, which is obtained by reacting in an aprotic polar amide solvent represented.
Figure 2008184499
(Wherein R 1 to R 3 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, it may be the same or different from each other.)
Figure 2008184499
(3)
前記式(2)の非プロトン性極性アミド溶媒がN,N−ジメチルアセトアミドである請求項2記載のポリイミド共重合体の前駆体。 The precursor of a polyimide copolymer according to claim 2, wherein the aprotic polar amide solvent of the formula (2) is N, N-dimethylacetamide. 前記式(1b)の共重合比nが10〜20モル%である請求項1〜3のいずれかに記載のポリイミド共重合体の前駆体。 The polyimide copolymer precursor according to any one of claims 1 to 3, wherein the copolymerization ratio n of the formula (1b) is 10 to 20 mol%. 請求項1〜4のいずれかに記載のポリイミド共重合体の前駆体において、該前駆体から得られるフィルムの膜厚10μmでの365nmにおける透過率が10%以上である請求項1〜4のいずれかに記載のポリイミド共重合体の前駆体。 The polyimide copolymer precursor according to any one of claims 1 to 4, wherein a film obtained from the precursor has a transmittance at 365 nm at a film thickness of 10 µm of 10% or more. A precursor of the polyimide copolymer according to claim 1. 請求項1〜5のいずれかに記載のポリイミド共重合体の前駆体と、前記式(2)の非プロトン性極性アミド溶媒とからなることを特徴とするポリイミド共重合体の前駆体の溶液。 A polyimide copolymer precursor solution comprising the polyimide copolymer precursor according to any one of claims 1 to 5 and the aprotic polar amide solvent of the formula (2). 請求項1〜5のいずれかに記載のポリイミド共重合体の前駆体を脱水イミド化して得られる式(4a)と(4b)とで表される各繰り返し構造単位を有するポリイミド共重合体。
Figure 2008184499
(式中、mとnは、上記同一)。
The polyimide copolymer which has each repeating structural unit represented by Formula (4a) and (4b) obtained by dehydrating imidating the precursor of the polyimide copolymer in any one of Claims 1-5.
Figure 2008184499
(Wherein, m and n are the same as above).
請求項6に記載のポリイミド共重合体の前駆体の溶液を脱溶媒すると同時に、溶液に含有される前記式(1a)と(1b)とで表されるポリイミド共重合体の前駆体を脱水イミド化して得られる、前記式(4a)と(4b)とで表されるポリイミド共重合体。 The polyimide copolymer precursor solution according to claim 6 is desolvated, and at the same time, the polyimide copolymer precursor represented by the formulas (1a) and (1b) contained in the solution is dehydrated imide. A polyimide copolymer represented by the above formulas (4a) and (4b), which is obtained by conversion. 請求項7または8のいずれかに記載のポリイミド共重合体において、はぜ折耐性試験値が少なくとも30回である請求項7または8のいずれかに記載のポリイミド共重合体。 The polyimide copolymer according to any one of claims 7 and 8, wherein the fracture resistance test value is at least 30 times. 下記(A)〜(D)を含有することを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物。
(A)前記式(1a)と(1b)とで表される各繰り返し構造単位を有するポリイミド共重合体の前駆体が100重量部(以下の重量部の基準)
(B)活性光線の照射によって酸を発生する感光剤が2〜5重量部
(C)一般式(5)で示される架橋剤が15〜25重量部
(D)前記式(2)の非プロトン性極性アミド溶媒が150〜1900重量部
Figure 2008184499
(式中、lは1以上の整数を示し、Rは1価以上の芳香族基、脂肪族基を示す。)
A positive photosensitive resin composition containing the following (A) to (D):
(A) 100 parts by weight of a precursor of a polyimide copolymer having each repeating structural unit represented by the above formulas (1a) and (1b) (based on the following parts by weight)
(B) 2 to 5 parts by weight of a photosensitizer that generates an acid upon irradiation with actinic rays (C) 15 to 25 parts by weight of a crosslinking agent represented by the general formula (5) (D) aprotic compound of the above formula (2) 150-1900 parts by weight of polar amide solvent
Figure 2008184499
(In the formula, l represents an integer of 1 or more, and R represents a monovalent or higher aromatic group or aliphatic group.)
請求項10に記載の感光性樹脂組成物を脱溶媒すると同時に、感光性樹脂組成物に含有される前記式(1a)と(1b)とで表される各繰り返し構造単位を有するポリイミド共重合体の前駆体を脱水イミド化して得られる、前記式(4a)と(4b)とで表されるポリイミド共重合体。 The polyimide copolymer which has each repeating structural unit represented by said Formula (1a) and (1b) contained in a photosensitive resin composition simultaneously with desolventization of the photosensitive resin composition of Claim 10 A polyimide copolymer represented by the above formulas (4a) and (4b), which is obtained by dehydrating and imidating the precursor. 請求項11に記載のポリイミド共重合体において、はぜ折耐性試験値が少なくとも10回である請求項11に記載のポリイミド共重合体。 The polyimide copolymer according to claim 11, wherein the fracture resistance test value is at least 10 times. 請求項10に記載のポジ型感光性樹脂組成物を基板上に塗工する工程(I)と、該溶液が塗工された基盤を50〜160℃で乾燥させる塗膜工程(II)と、得られた塗膜にマスクパターンを透して活性紫外線を露光した後、80〜250℃で加熱する工程(III)と、アルカリ金属炭酸塩の水溶液を用いて、前記塗膜の露光部分のみを溶解してポジ型パターンを現像する工程(IV)と、現像したポジ型パターンを熱処理することにより、前記式(1a)と(1b)とで表されるポリイミド共重合体の前駆体を含有するポジ型パターンを形成する工程(V)とを含むことを特徴とするポジ型パターン形成方法。 A step (I) of coating the positive photosensitive resin composition according to claim 10 on a substrate, a coating step (II) for drying the substrate coated with the solution at 50 to 160 ° C, The obtained coating film is exposed to active ultraviolet rays through a mask pattern, and then heated at 80 to 250 ° C., using an aqueous solution of an alkali metal carbonate, and only the exposed portion of the coating film. Step (IV) of developing a positive pattern by dissolving and heat-treating the developed positive pattern to contain a precursor of a polyimide copolymer represented by the above formulas (1a) and (1b) And a step (V) of forming a positive pattern. 請求項13に記載のアルカリ金属炭酸塩の水溶液が、炭酸ナトリウム水溶液である請求項13に記載のポジ型パターン形成方法。 The positive pattern forming method according to claim 13, wherein the aqueous solution of alkali metal carbonate according to claim 13 is an aqueous sodium carbonate solution. 請求項13または14のいずれかに記載のポジ型パターン形成方法により得られる回路材料。 A circuit material obtained by the positive pattern forming method according to claim 13. 請求項1〜5のいずれかに記載のポリイミド共重合体の前駆体、請求項6に記載のポリイミド共重合体の前駆体の溶液、請求項7〜9のいずれかに記載のポリイミド共重合体、請求項10に記載のポジ型感光性樹脂組成物、または請求項11〜12のいずれかに記載のポリイミド共重合体のいずれかを用いて形成することを特徴とするたカバーレイ。 The polyimide copolymer precursor according to any one of claims 1 to 5, the solution of the polyimide copolymer precursor according to claim 6, and the polyimide copolymer according to any one of claims 7 to 9. A cover lay formed using any one of the positive photosensitive resin composition according to claim 10 or the polyimide copolymer according to any one of claims 11 to 12. 請求項16に記載のカバーレイを用いたフレキシブルプリント基板。 A flexible printed board using the coverlay according to claim 16.
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